恒偏向棱镜的光线变换矩阵和传输特性分析

恒偏向棱镜是指能恒定改变光束传输方向的转向元件。本文分析了恒偏向棱镜,导出了它的光线变换矩阵及失调矩阵,进一步导出了棱镜存在制造公差情况下的变换矩阵,并指出它只是二维失调不灵敏元件。最后分析了它对一般离轴像离散高斯光束的传输变换特性,给出了复曲率和离轴参数的张量变换规律。     

电子双棱镜的衍射对离轴电子全息图的影响

提出了一种用计算机模拟离轴电子全息图的方法。在该方法中，首先计算样品在物镜像平面的波函数，再逆向传播到电子双棱镜平面，在计算棱镜面的抽样时加上棱镜对电子波的偏转和棱镜丝的影响。由于考虑到了电子双棱镜超细丝的菲涅耳衍射对干涉图样的影响获得了与实验相一的模拟结果。     

受光阑限制离轴高斯光束的解析传输

激光束的传输特性在激光技术应用中有着重要的意义。光束的解析传输问题是激光光学中的难点之一。从Collins公式出发，详细研究了离轴高斯光束(OAGB)通过有光阑近轴ABCD光学系统的传输特性，推导出了受硬边光阑、高斯光阑或余弦光阑限制的离轴高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式，并讨论了硬边光阑、高斯光阑或余弦光阑之间的关系。数值计算证明了所得公式的正确性和优点。分析了求解受多光阑限制的激光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式的困难性，结果表明，其困难性在于受单光阑限制激光束的解析传输公式中含有误差函数。     

双通道成像光谱仪共用离轴三反射光学系统的设计

提出了一种双通道共用一个主光学的推帚式高光谱成像仪光学系统,该系统由离轴三反射主光学系统、狭缝、准直镜及分色镜、可见近红外光谱仪后光学和短波红外光谱仪后光学组成,设计中采用双通道共用离轴三反射主光学系统,不仅满足了成像仪大视场、宽谱段的要求,而且提高了系统的光学效率,使系统结构更加紧凑,双通道光谱仪均采用棱镜-全息透射光栅-棱镜分光组件分光,实现了宽光谱分光,提高了衍射效率,系统实现光谱范围覆盖450～2500 nm,全视场达23.9°。     

大内径离轴光纤旋转连接器的设计与实现

为了实现旋转系统之间的光信号耦合,设计了一 种新型的大内径离轴光纤旋转连接器。 将光纤准直器 和红外直角棱镜按照一定的规则排布在法兰盘上,使光信号能在较大离轴偏移量下保持持续 传输状态。分 析了影响离轴光信号传输耦合效率的主要因素,通过优化热扩芯光纤(TECF)准直器和红外直 角棱镜进一步减小了 离轴光纤旋转连接器的耦合损耗。研制的离轴光纤旋转连接器法兰盘内径为60mm, 内外法兰盘上的TECF准直器分别为16个, 并行光收发器实现串行光信号的收发。实验结果表明,本文的离轴光纤旋转 连接器在60RPM的转速和1.25Gbit/s的光信号 传输速率下最大插入损 耗为21.73 dB,可以满足旋转系统之间稳定传输光信号的要求。     

棱镜对引入负群速度色散

本文通过对锁模激光谐振腔内用于调节色激的棱镜对或棱镜组的实验条件的分析，认为其仅能产生连续可调的负色散。     

高斯光束通过圆锥棱镜光学系统的传输特性

圆锥棱镜的锥角小于5°的情况下可被视作一个失调系统,运用该失调系统的4×4阶增广矩阵和失调系统的衍射积分公式分析了高斯光束通过圆锥棱镜的传输特性,得到了出射光场的解析表达式,给出了出射光束在z轴上光强的变化规律。研究了将圆锥棱镜和透镜组合来实现实心到空心、实心到局域空心转换以及转换条件。     

离轴光学系统封装技术的研究

针对某型号头盔显示器光学系统的封装要求,研究了光学镜片的加工、检测及装配工艺特点,提出了一种能很好解决离轴光学系统装配难题的方法,并结合现代制造工艺水平,设计了相应的五自由度装调设备。经误差分析及控制系统对导轨误差的主动补偿,设备的角度调整精度为3.15,位移调整精度约为1 m。光学镜筒采用曲面造型,为薄壁对开式结构。选用铝合金材料,装配完成后单个镜筒总质量195 g,最大应力为1.5 MPa,最大变形0.3 m,满足设计要求。     

离轴抛物面镜准直输出辐照度特性

基于离轴抛物面镜的准直光学系统因其无色差、材料易得、工作谱段宽、无中心遮挡等优点被广泛应用于传感系统校准、辐射测量、红外目标模拟器等系统中。为了分析设计的准直系统是否满足实际需求,对准直系统输出的辐照度特性进行了理论分析及仿真研究。基于辐照度传输模型给出了准直系统输出面辐照度分布表达式,并给出了准直光束发散角与抛物面焦距、光源口径及离轴角之间等的定量关系。采用光线追迹方法仿真分析了准直系统在不同光源口径情况下的输出面辐照度分布情况,并对输出辐照度均匀性进行了定量分析。文中所提出的分析方法对提高离轴抛物面镜的准直性和输出辐照度均匀性有重要的意义。     

离轴高阶贝塞尔-高斯涡旋光束的传输分析

研究高斯光束经螺旋相位板和轴棱锥产生高阶贝塞尔-高斯涡旋光束的离轴传输情况,对于离轴高阶贝塞尔-高斯光束的成因、 光强分布操控、光斑定位等实际应用具有一定的理论指导意义。利用菲涅尔衍射积分的卷积算法(Triple fast Fourier transform, T-FFT)对离轴高阶贝塞尔-高斯涡旋光束进行仿真分析,着重研究了螺旋相位板和轴棱锥的错位参数、拓扑荷数 以及传输距离等参数对光束带来的影响。分析表明:离轴高阶贝塞尔-高斯光束具有不均匀的光强分布,由于轴棱锥的偏移, 光束会整体发生偏移,传输不同距离光强不均匀分布情况不同,不同的拓扑荷数只影响光斑的扩展,螺旋相位板和轴棱锥离 轴参量值的多种组合会导致多种不同的光强分布情况,甚至出现暗核偏移。     

ESEM的特点及其X射线分析

环境扫描电子显微镜（ＥＳＥＭ）保留了传统扫描电子显微镜的全部优点，但取消了样品环境必须是高真空的限制，在气体压力高达６６００Ｐａ，温高达１５００℃，具有任何气体种类的多气环境里，ＥＳＥＭ都可提供高分辨率的二次电子成像。本文介绍了ＥＳＥＭ的特点、应用领域及Ｘ射线分析的有关问题。     

激光照射血液疗法中光在血液中的传输特性

本文采用和Monte Carlo方法研究了激光血管内照射,在不同的激光入射角、不同的激光发散角和不同的血管直径、以及入射点偏离血管中心轴线情况下,光在血管液中的分布或吸收状况。研究说明,激光血管内照射应确保入射光纤与被照射血管相平行,从光纤输出的激光要有较小的发散角,被照射血管的直径应大于6mm,使激光能量得以充分吸收,并可减小入射点偏离中心轴线对光能量吸收的影响。     

Transmission Characteristics of Transponders

The Japanese Medium-scale Broadcasting Satellite for Experimental Purpose(BSE) was successfully positioned in a geostationary orbit on 26 April 1978. Various kinds of transmission characteristics were periodically measured every half year. Those were frequency responses and input-output characteristics of each electronics unit which made up a high power, 100W, transponder. No significant degradation of their characteristics was observed for about 2 years, and the characteristics of the in-orbit satellite transponders almost coincided with the designed values or the values measured at GE prior to launch. FM television signal(FM-TV) transmission characteristics were also measured periodically. From these measurements we concluded that the qualities of the television picture and sound were not reduced to any extent by the high power transponders.     

Practical Aspects of Off-Axis Illumination in Optical Nanolithography

The practical aspects are analyzed of off-axis illumination in optical lithography below the Rayleigh resolution. For major light-source aperture configurations, fundamental lower limits are identified on the lithographic factor , where L is the mask linewidth,NA is the numerical aperture of the objective, and is the wavelength. A practical approach is discussed to the calculation of the attainable values of k ₁ for different aperture configurations, allowing for the forbidden-pitch phenomenon.     

H波导的传输特性分析

本文通过对 H 波导的各种 LSE 模和 LSM 模分析,确定了 H 波导传输的主模、导出了羊模传输的 H 波导设计公式,为设计 H 波导传输线和相移器提供了尺寸选择依据。     

使用ZPL宏指令辅助设计离轴三反射镜系统

由于离轴三反射镜系统拥有视场大、无色差、适用温度范围宽、对材料无限制、无中心遮拦、可轻量化设计等一系列优势,在航天遥感中正被越来越广泛地应用.结合常用光学设计软件ZEMAX的Macros功能,通过将自己编写的ZPL宏指令加入系统评价函数中来限制离轴三反优化过程中的挡光问题,并给出了具体的设计、使用步骤.     

红外线加热下冰层融化特性实验

为研究红外加热下冰层融化特性和除冰能效,搭建了红外线加热除冰实验台,采用实验的方法,研究融化过程中冰层内部温度变化,计算融冰速率及除冰能效.实验结果表明:利用红外线加热除冰,辐射能量被冰层表面接收后会以热传导的方式由表面向内部传递;融冰水蓄存会降低融冰速率,冰层厚度5.8±0.2 cm条件下除冰时间增加73%;红外加热管温度对除冰能效影响显著,低温加热器比高、中温加热器更节能,其平均能效比后者分别高21%和35%.     

船体电波传输特性分析

随着大型船舶的发展和陆上集群调度通信的成熟,未来以民用集群调度通信系统为代表的无线通信手段在大型船舶上的应用将成为一种可能。以船舶平台作为试验载体,通过对模拟环境的实地测试,对无线通信在船上的传播特性进行分析,提供了一种适合于船舶平台的无线传输特性的分析方法,并建立无线传输模型。