透射光谱法测试薄膜的光学参数

推导了使用透射光谱极值法来确定薄膜光学参数的理论公式,并对溶胶一凝胶法制作的掺不同浓度二氧化锡的二氧化硅薄膜的折射率和厚度进行了计算。由于透射光谱法来确定薄膜的光学参数时需要其有一定的厚度来形成干涉峰,而用溶胶凝胶浸渍法单次提拉的薄膜厚度太薄,因此用多次提拉的方法来增加厚度。最后借助于柯西色散公式,在其它波段对折射率进行了拟合。结果表明,薄膜的折射率随着二氧化锡含量的增加而增加,相同提拉次数的薄膜厚度也基本相同。     

投影机光学性能自动测试系统的研究

为了研究投影机光学性能测量方法,建立一个精度高、操作方便且成本低的投影机光学性能自动测量系统。利用该系统的逐像素扫描的特点,在全面扫描、9点和13点方法下对多种投影机进行了数据测量并得到投影机的性能指标。经过对9点和13点测量方法得到的性能指标与全面扫描得到的数据的比较分析,提出了更为合理的5点测试方法。     

某型无人机机体几何参数三维光学检测系统

针对某型无人机机体几何参数的快速检测要求,提出了基于工业摄像测量与面结构光面密集点云扫描相结合的方案,根据实际任务需求,分别开发出TNFP系统和TNS系统,并进行了实际验证。结果表明:"TNFP三维光学摄像测量系统"的测量精度为0.01mm,完全满足某型无人机机体几何参数的测量要求,而且检测速度快,可用于无人机维修人员对无人机机体几何参数检测的需要和设计生产部门对机体几何参数设计的需要。     

单积分球测量牛奶光学参数

本文将组织光学应用于牛奶测量,设计了单积分球系统,采取双光路补偿及光源调制的方法以提高系统的信噪比及测量精度,测量得到了牛奶在632.8nm处的光学参数,从而作为进一步研究的依据.     

光学电流互感器信号处理系统设计

本文介绍光学电流互感器的基本原理及其信号处理系统设计,该光学电流互感器采用单光路,结构简单,线路正常时测量线路电流,当线路有故障时自动转入保护计算,并进行故障录波。     

脉冲激光波长测试系统光学天线研究

针对光纤光谱仪常规光纤探头接收面积小,难以探测远距离脉冲激光波长的情况,本文提出用带有光学天线的光纤光谱仪对脉冲激光幅度和波长进行测试的整体技术方案.通过对望远系统、光纤光锥、反射光锥等光学天线的接收角及光学增益进行的大量实验.结果表明采用不同的光学天线,可增大接收角或光学增益,实际应用中可以根据具体需要选择不同的光学天线.     

用于激光频率参数测量的飞秒光学频率梳

近年来随着光纤制造技术和飞秒激光技术的成熟,以掺铒(Er)光纤光学频率梳为代表的频率梳技术,逐步突破了光学 频率测量领域,在长度测量、精密光谱分析、超低相位噪声微波频率产生、精密时间频率传递、温度测量等领域发挥出越来越重 要的作用,已成为许多高端科研领域的基础性工具。 但飞秒光学频率梳所解决的重要问题是对激光频率进行测量。 本文主要 面向激光频率参数测量的需求,研制基于掺 Er 光纤飞秒激光器的光学频率梳,在实现光学频率梳稳定运转的前提下,通过非线 性光学频率变换技术,实现光谱范围从掺 Er 光纤光学频率梳的中心波长向各个待测激光波长的转换,并完成与多个不同波长 激光的拍频信号探测。 目前已验证的飞秒光梳可测频率范围为 500 ~ 2 000 nm;频率稳定度和准确度为 10 -16 量级;线宽为 Hz 量级。 该指标满足了激光频率特性参数测量的需求,为激光绝对频率、频率漂移、线宽等参数的测量提供了基础性的测量工具。     

气缸参数测量系统设计

气缸参数值决定了气缸的使用寿命与应用领域,气缸的特征参数有行程时间、泄漏量和始动气压等。本文采用PLC程序测量气缸参数,以判断被测气缸是否符合国际标准。     

液晶投影机光棒照明系统的分析与设计

提出了一种采用光棒为光积分元件、PBS棱镜为偏振转换元件的液晶投影机照明系统,分析了影响照明系统性能的主要因素,进而提出了相应的设计方法,设计与实际取得了良好的一致。     

超高亮度LED微型投影仪照明系统设计

为了提高微型投影仪系统的性能,设计了一种超高亮度LED光源口袋式微型投影仪照明系统.其光源采用具有大面积发光面的RGB三色LED芯片.照明系统中最为关键的集光系统包含一个CPC和两个聚光透镜.在LightTools软件中追迹2×10(6)条光线进行仿真,DMD面上光照均匀性为92%,光通量为450lm.该照明系统比传统...     

投影变换方法在光学测量投影仪系统圆度表示中的应用

针对光学测量投影仪测量圆形工件时圆度指标的图形表示,提出了一种几何投影变换方法,将原非单调区间的离散点投影在某单调区间内,在此单调区间内运用插值算法进行曲线拟合后,再对数据进行反向投影,使得原非单调区间内离散点光滑地连接起来,使圆度的图形表示更加合理。几何投影变换方法克服了一些用于连接离散数据点的插值算法不能在非单调区间使用的局限性,拓展了上述算法的应用范围。     

光学镜头光学机械一体化CAD软件设计

光学镜头光学与机械一体化CAD软件应用多数据库通信技术,首次改变了光学镜头分光学与机械两阶段的传统设计模式,实现光学与机械设计一次成功,跨越了机械设计阶段中的结构设计和大量零部件制图工作.通过系统提供的建立光学系统、光线追迹、像差计算、变焦距设计、像质评价和系统连接等程序模块完成光学系统设计与计算,并建立了光学设计参数和系统参数数据库.经选取该数据库的参数和光学系统型式后,系统控制程序运行自建的公用函数库和机械零部件数学模型程序库,达到自动生成光学镜头机械结构零部件图的目的,使光学镜头机械结构实现自动化设计.并给出了专用电视摄像机变焦距设计的实例.     

遗传算法在离轴四反光学系统设计中的应用

现有的光学设计软件多依赖初始结构的选取,故提出了一种基于遗传算法的四反射光学系统初始结构求解方法,以获取像质良好和特定布局的初始结构。根据初级像差理论,对同轴四反光学系统进行像差分析,建立了由带权重的初级像差系数和结构布局约束条件所组成的目标函数;通过引入遗传算法对目标函数进行优化求解,获得了像质良好、特定布局的同轴四反初始结构。最后,基于该初始结构设计了一款长焦距(1 200mm)、大视场(20°×4°)、大相对孔径(F/4)的离轴四反光学系统。该系统结构布局紧凑,各个视场的调制传递函数在50lp/mm处均大于0.52。与传统设计方法相比,提出的设计方法不需要给定初始条件,可以为四反射光学系统提供像质良好和特定结构布局的初始结构,在反射式光学系统设计中具有广泛的应用前景。     

LED和梯度折射率透镜投影系统光路设计

现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、中继透镜、反射镜等元器件,简化了光学系统的结构。借助于Tracepro软件进行了模拟与仿真,对光线追迹的结果进行分析,分析得到整个投影系统的光斑均匀性为96.9%。结果表明本设计使投影系统的光路得到了简化,光斑的均匀性也得到了改善。本设计只需要选择合适的投影镜头,就可以消除LED面光源宽度过大对投影光斑的影响。     

光学隐蔽深度测量系统的小型化设计

为了保障航行器水下航行时对可见光波段光学隐蔽的需求,以及实时测量其所在位置的光学隐蔽深度,设计了小型化可见光波段的光学隐蔽深度测量系统。根据光学隐蔽深度模型,优化设计了海水上行辐照度、海水下行辐照度、海水漫衰减系数、海水体衰减系数的测量方法。优化设计后的系统有21个测量通道,测量光谱为390~667nm,工作深度可达50m。进行了海上试验,试验结果显示:在天气良好的条件下,水下航行器在520~560nm可见光波段内存在暴露窗口,同时测得特征长度为0.75m的模型的光学隐蔽深度为3.5m。得到的结果表明,设计的小型化可见光波段光学隐蔽深度测量系统可以实现光学隐蔽深度的测量,测量装置具有体积小、重量轻、系统性能稳定等优点,适用于水下航行器搭载,可为下一步实现可自主升降的光学隐蔽深度测量系统设计提供理论技术支撑。     

中波红外连续变焦光学系统

针对制冷式320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了一个中波红外连续变焦光学系统。该系统由变焦物镜系统和二次成像系统构成,包括7片透镜,引入一个非球面,并采用两个反射镜折叠光路。利用变焦系统原理和光学设计软件给出了系统的光学参数和外形结构图,并对其像质和冷反射进行了系统分析。该系统可以实现50~500 mm的连续变焦,工作波段为3.7~4.8 μm,满足100％冷光阑效率。结构紧凑,像质较好,变焦行程短,变焦轨迹平滑。     

一种球面在线检测系统及其结构设计

光学镜片需求量日趋增长,镜片的在线检测有助于提高产品生产率。结合球面镜片的生产特点,基于泰曼—格林干涉原理设计了一种球面在线检测系统,同时对其机构进行了设计。该系统组成简单、安装简易,可适用于凹、凸球面的检验。用普通的光学样板代替标准镜头产生参考波前,价格相对低廉;同时根据光学样板的外形特点设计了调节机构,调节方便。通过样机调试,获得干涉图样清晰、稳定,可以满足后续的图像处理要求。