一种激光连续变倍准直扩束系统的设计

介绍了国内外激光扩束系统的研究现状,阐述了低倍率扩束系统设计原理,选用没有内部焦点的倒置伽利略式望远镜系统结构设计了一个无焦变倍的激光扩束准直系统。在Zemax软件中实现变倍扩束系统初始结构的设计,基于Zemax的REAY优化函数对光学系统中透镜的曲率半径和间距进行优化,实现5~25倍的连续变倍激光扩束。不同倍率下的波像差最大均方根值均小于λ/40,设计结果满足像质要求。经工艺分析,该设计符合加工的工艺要求,系统结构简单,具有实际应用价值。     

连续可变扩束比的激光扩束系统

叙述了如何设计一个连续可变扩束比的激光扩束系统的方法,并分析和推导了计算这个系统的公式。     

分体式激光扩束系统平行度测量装置的设计

为精确测量强激光发射系统中高功率激光经分体式扩束系统后光束的传输方向,设计了一种新型分体式扩束系统输出光平行度测量装置.根据高功率激光分体式扩束系统及红外激光的特点,该装置采用高分辨率红外CCD作为监测成像设备.采用轻质高刚度的优质铝合金对装置的机械结构进行了设计,切换部件搭载在高精度线性位移平台上.基于高分辨率CCD和精密线性位移平台,该装置可较好地完成动态和静态测量.测试结果表明,该平行度测量装置工作稳定、可靠,测量精度优于2.0″;装置设计合理,实用,可为扩束系统的装调及应用提供可靠依据.     

LD光束准直方法研究

半导体激光器(LD)用于成像系统的时,要对光束的发散角进行压缩才可以使用。目前常用的几种LD光束准直设计方法数值计算过程繁琐,设计完成后的加工成本昂贵。当工作条件对光束的准直度要求不高,且只要求目标尺寸与投射光斑大小匹配时,可将LD视为一个理想点光源;当这个点光源在理想凸透镜的前焦点处时,光束经透镜作用后,变换为平行光。点光源由前焦点处向柱透镜移动,光束发散角会增大。Zemax用于调整LD和柱透镜的距离,模拟出目标处光斑大小,最终使光斑大小与目标尺寸匹配。根据仿真结果选取合适的产品,这种设计缩短了设计周期。     

微束衍射仪中的光束准直技术

本文介绍X射线衍射仪中微束衍射仪(MDG)的光束准直技术。对准直的概念及各调节机构在光束准直中的功能进行了分析。提出一种简单快速的光束准直方法。     

大变倍比近红外无焦激光扩束系统

为研究闪电特性,设计了用于闪电实验室场景模拟的大变倍比近红外无焦激光扩束光学系统,用于模拟不同光斑尺寸的闪电单元.根据高斯光学几何法计算系统外形尺寸,合理确定了各组份的口径及光焦度;由ZEMAX软件包优化设计得到系统的光学结构参数,并对系统整体性能进行了分析评价.该系统变倍比为13,出射光束光斑均匀、无衍射环,满足研究闪电信号特性的需求.激光扩束系统的中心工作波长为777.4 nm,入射光束直径为1.0 mm,入射激光光束在步进电机驱动下连续可调,使得出射光束可从φ0.8 mm变化到φ10.6 mm.系统具有镜片少,结构简单,变焦轨迹平滑无卡滞等优点,可用于模拟不同尺寸的闪电单元.     

半导体激光器阵列光束准直和聚焦系统设计

给出条阵半导体激光器光束消像散准直、聚焦的方法以及折 /衍混合准直微光学阵列系统和聚焦光学系统的设计方法 ,并设计了一准直聚焦光学系统 ,准直精度达 3mrad～ 4mrad,聚焦光斑尺寸小于 2 0 0μm     

不扩束激光粉尘粒度分布测试系统的设计与研究

主要研究不扩束激光粉尘粒度分布测试系统,对光衍射式激光粒度测试系统的光学装置进行改进,将激光的扩束系统去除,改为不扩束激光衍射系统,减小了测试系统的体积,光学结构变得简单,调节更加方便,光敏区也大大减小,降低了样品的损耗。并且通过改进的采用CCD的不扩束激光粉尘颗粒粒度测试系统对粉体进行测试,获得衍射光强图像,并利用计算机对衍射图像的光强分布作了分析。     

激光准直测量立体仓库高层货架

现代化的立体仓库是用计算机自动控制码垛机,实现货物自动控制传送、定位、存取和监视的系统。许多仓库的货架长近百米,高十多米,结构庞大,但设计与安装要求却相当精确,有些准直偏差要小于±1mm。这种基础尺寸大,相对误差小的工程,用一般的测量方法不易满足要求。我们在接受北京国际机场立体仓库的测量中,采用了先进的激光准直测量技术,并对测量方法有所创新,取得了成功。     

基于光锥扩束机理的单脉冲激光近程静态探测方法

针对激光近程全向探测问题,在激光近程动态周向扫描探测机理研究基础上,提出了基于光锥扩束机理的单脉冲激光 近程静态周向探测方法。 基于激光近场探测理论和静态探测场空间几何分布,推导出基于光锥扩束机理的单脉冲激光近程静 态探测回波方程。 构建了单脉冲激光近程测距概率分布模型并搭建了实验室静态探测实验平台,研究了脉冲激光发射功率、倒 置反射光锥角、脉冲激光束发散角和目标尺寸投影面积对激光近程周向探测概率分布的影响机制。 结果表明:随着发射功率和 目标投影尺寸分别从 10 W 和 0. 01 m 2 增加到 30 W 和 0. 25 m 2 ,回波信号幅值亦随之从 0. 16 和 0. 43 μV 提升到 4. 22 和 5. 95 μV,随着倒置反射光锥角和光束发散角分别从 30° 和 10 mrad 增加到 120° 和 30 mrad,回波信号幅值随之从 3. 18 和 2. 52 μV 降低到 0. 88 和 1. 92 μV;周向探测概率分布随着发射功率和目标投影尺寸的增加而半宽减小且峰值增加并向左偏离、 随着倒置反射光锥角和光束发散角的增加半宽增大且峰值降低并向右偏离;探测分布对称性并不受以上 4 种因素影响。     

激光扩束器物镜微调机构设计

设计了一个激光扩束器的物镜微调机构,当环境温度变化时,调整扩束器的光学间隔,补偿热变形的影响。该机构采用螺纹传动方式,通过拧动微调螺母使物镜产生位移,从而调整光学间隔。该机构结构简单,操作方便,微调精度可达到0.02mm。在不方便手动调节的场合,经过简单改进即可具有自动调节的功能,并对自动微调的设计方案做了介绍。     

激光超声光学测试仪

提出了一种基于光纤耦合的反射式光偏转原理的激光超声光学检测技术，并成功研制了激光超声光纤传感器。详细讨论了其测试机理。采用该传感器测试了激光超声表面波、兰姆波和纵波，获得了很好的波形。实验结果表明，这种检测技术在测量材料表面微形变方面有较大的发展潜力。     

宽光束光电传感器

本文介绍了一种宽光束光电传感器测量原理。试验表明,该传感器具有很大的测量范围和转好的灵敏度。     

高斯光束夫琅和费衍射测径技术

在文[1]基础上,对比平面波衍射测细丝直径方法,讨论了高斯光束Fraunhofer 衍射测径的几个技术性问题。在衍射原理基础上,对用 Gaussian 光束测细丝直径这种方法给予了理论上的解决和实验上的校准,表明用 Gaussian 光束测细丝直径优于用平面波衍射测细丝直径,理论和实验结果有较好的吻合。     

高斯光束焦深探析

对聚焦激光光束焦深的不同定义作了比较分析，并对基模高斯光束的光强分布作了数值计算，作出了等光强分布曲线。同时对高阶模情况也作了一定分析。对不同情况下激光光束焦深的合理选用进行了讨论。     

变径基圆渐开线涡旋膨胀机几何及泄漏模型的研究

为分析基圆变化的涡旋型线对膨胀机结构性能的影响,对变径基圆涡旋膨胀机的几何特性进行了探讨.推导了各膨胀腔的容积计算方法;建立了变径基圆涡旋膨胀机的泄漏模型;讨论了不同的基圆变化规律对膨胀机型线的影响,并对其容积和泄漏进行了分析比较,得出了在基圆不断变小所展成的渐开线有较大的容积和较小的泄漏,更加适用于涡旋膨胀机.为变径...     

货舱横梁模态仿真与实验对比研究

特种车辆常处于公路以外的恶劣路况进行长途运输,对各承载部件的强度和振动特性都有较高要求.针对某货舱支架横梁在使用中出现焊缝开裂的情况,建立该横梁的仿真模型,对振动特性及结构强度进行了仿真分析,并与实验结果做对比研究.结果表明:仿真计算和实验结果基本一致,实现部件结构优化及可靠性的提高.     

基于有限元车床横梁结构的仿真分析

有限元法是现代分析与设计的一种快捷、有效的方法。采用有限元法,对缩短产品研发周期、降低制造成本、增强企业竞争力具有重要意义。以立式车床横梁作为研究对象,采用有限元ANSYS软件计算,进行了数控立式车床横梁的应力分析和模态分析。分析结果为车床的设计和优化提供了有效的数据。     

三光束干涉仪参数分析及优化设计

从理想情况出发,得出了用周期为2p的光栅扫描时,由光电探测器接收到的三光束干涉光强分布式。从优化设计的角度求出了光栅的最佳参数以及干涉仪三束光的最佳光强之比;计算出了理想情况下仪器可能达到的精度以及有误差情况下的干涉条纹光强分布式;最后得出了合理的误差允差。     

CDMS－1型电视线宽测量仪设计与检测

本文介绍了中科院上海光机所研制的ＣＤＭＳ一１型电视线宽测量系统设计及检测。线宽测量技术主要用于集成电路生产的在线测量，以及掩模制造中的质量控制，ＣＤＭＳ一１型电视线宽测量仪利用计算机对集成电路图像进行数字处理，从而保证了仪器测量精度。经检测表明该系统的各项测试指标均达到原设计要求。