被动红外系统会聚装置—多边球面反射镜

简述用热释电传感器做接收器的会聚装置——多边球面反射镜设计原理与实例和制作方法。设计原理是将同一球径的球面反射镜分割成若干相同反射面积的小球面反射镜,重新排列在所需焦距的圆周上组成多边球面反射镜。     

长焦透镜焦距及透射波前检测

提出了在球面光路中利用凹球面反射镜同时测量长焦透镜焦距和透射波前的干涉检测方法,分析了该检测方法的误差以及测量误差和调整误差对检测结果的影响,确定了在检测过程中所需控制的相对敏感自由度。结果表明,该检测方法可对F/#≥50的透镜进行检测,其焦距计算相对误差为0.2%,透射波前P-V值可达1/25λ。     

激光束经凹球面反射镜偏转发散后光斑大小的近似计算

本文采用几何光学方法，导出了激光束经凹球面反射镜偏转发数后在垂直于入射激光束对称轴平面上的光斑大小计算公式。对焦距f满足πωo^z1/λf≥1或Z1/f-1≥1的短焦距凹球面反射镜，用本文的结果，可以估算激光束经此凹球面镜偏转发散后在垂直于入身激光束对称轴平面上的光斑位置、大小及平均功率密度。     

球面补偿法测量透镜焦距研究

基于球面补偿原理和自参考单板剪切干涉技术,提出了一种测量焦距的新方法。该方法装置简单,测量方便,精度高,信息丰富,不仅可用于焦距测量,而且还可给出光学球面的曲率半径等参数。文中详细分析了测量原理,并给出了不同透镜的测量结果。     

关于检测抛物面反射镜质量的技术研究

为了对小尺寸抛物面反射镜进行质量检测, 采用平行光聚焦的方法测量焦距, 旋转被测反射镜的方法测量偏心角, 再结合图像处理的方法测量弥散斑大小, 并提出了一种减小测量误差的方法; 对这些测量方法进行了理论分析和实验验证, 得到了待测反射镜的焦距、偏心角和弥散斑大小。结果表明, 焦距的相对误差在0.1%以内, 偏心角误差在7%以内, 弥散斑大小小于0.2mm, 测量结果可靠。该方案设计为其它小口径的非球面的检测提供了很好的思路, 并且为减小测量误差、提高测量精度提供了很好的研究方法。     

基于TracePro的AOTF中红外光谱仪的优化设计

利用TracePro光学软件对不同焦距的球面反射镜和抛物面反射镜的准直和聚光效果进行仿真计算,结果表明:焦距相同时,球面镜的聚光和准直效果比抛物镜好,但球面镜对光源位置精度要求更高;当光源尺寸为Φ3.5×6mm2时、抛物镜焦距为15mm,光源能量的利用率最高;对同一焦距的抛物镜,当抛物镜深度大于焦距时,深度改变对结果没有影响。利用仿真结果指导光源和准直系统的优化设计,新系统相对原系统光源功率降低75%,准直系统的尺寸缩小一半,实现AOTF中红外光谱仪的光学系统的优化设计。     

一种利用傅里叶频谱测量焦距的新方法

介绍一种利用傅里叶频谱测最球面透镜、柱面透镜和环曲面透镜单色光焦距的方法。仪器装置简单,调试方便,测量精度可达0.30%。采用光电扫描及微机处理,可以实现自动化测量,而且还可以测量不可见光下的透镜焦距。     

方形波导激光器的反射耦合研究

针对方形波导激光器的反射耦合问题提出了一种采用柱面反射镜的新型耦合方式。应用衍射理论详细推导了柱面反射镜和球面反射镜对方形波导激光器的耦合效率。通过数值计算分别得到采用球面反射镜时,EH11模和EH21模的耦合效率对反射镜曲率半径R的关系曲线,以及采用柱面反射镜时EH11模,EH21模和EH12模的耦合效率曲线。通过对比,得到波导口到反射镜距离d较小的时候,柱面反射镜对EH11模具有与球面反射镜接近的耦合效率。同时相对球面反射镜,柱面反射镜对EH21模和EH12模具有更强的抑制作用。在d较大时,相对球面反射镜柱面反射镜对EH21模的抑制作用将会变得更强,而对EH12模的抑制作用将会减弱。     

同轴超短焦距折反式投影系统设计

为了缩短超短焦距投影仪的机械总长,克服传统离轴超短焦距投影系统的装调困难,降低系统的设计难度,设计了一种同轴的超短焦距投影系统。首先,通过分析像差与系统总长的关系,证明了需要保证系统总长的必要性。然后,通过镂空非球面反射镜中心部分,利用平面或球面反射镜折转光路,提出了一种新的设计超短焦距投影仪的方法。在保证光学总长的同时缩短了机械总长,提高了空间利用率,解决了同轴折反系统中存在挡光的问题。最后设计的系统总长为215mm,投射尺寸为100in。系统的投射比为0.17,物方NA为0.2,焦距为1.66mm。各个视场传递函数在内奎斯特频率处达到0.5以上,各指标都满足了投影系统的要求。同时,在透镜个数相同的情况下,系统的性能都优于传统的投影仪。     

测地激光陀螺反射镜法向位移影响分析

测地激光陀螺是一种基于Sagnac效应的测量地球自转角速度的惯性传感装置,可应用于世界时、大地测量学等领域。激光陀螺一般由压电陶瓷控制推移反射镜来提高稳频精度。针对稳频机构工作过程中球面反射镜的法向位移对谐振腔的影响,从环腔稳定性定义出发,不同于传统的光学矩阵分析谐振腔稳定性,而是使用更真实的射线追踪仿真对球面反射镜法向位移时谐振腔的出光稳定性进行分析。仿真结果表明,环腔的尺寸与球面反射镜的法向可位移范围呈正相关,实验测得可位移范围为1.492~1.695 mm左右,实验与仿真结果误差在1%内。本文对测地激光陀螺在稳频机构工作过程中的球面反射镜法向位移的影响进行了初步探究,研究结果对于测地激光陀螺的稳频控制及陀螺搭建有一定参考意义。     

非零位拼接检测凸非球面金属反射镜

随着单点金刚石车削技术和抛光技术的发展,实现了金属反射镜的快速高效低成本制造。然而,金属反射镜的检测手段存在明显不足,尤其是没有一种快速、高效的检测手段用于检测凸非球面金属反射镜。为提高凸非球面金属反射镜的检测效率,提出一种非零位拼接检测凸非球面金属反射镜的检测方法。结合工程实例,对口径为120 mm,顶点曲率半径R为1121.586 mm,二次曲线常数K为?2.38的凸非球面金属反射镜进行了拼接检测实验,拼接所得面形误差均方根值（RMS）为0.016λ(λ=632.8 nm)。与Luphoscan检测结果对比,验证了非零位拼接检测方法的检测精度RMS为0.007λ,结果表明该方法能够实现凸非球面金属反射镜的快速、高效检测。     

Design and Cold Tests of Asymmetric Quasioptical Resonators

This paper presents the design and test of asymmetric quasioptical resonators for gyrotron applications, where most of the diffraction output coupling comes from the smaller of two mirrors. A computer code based on scalar diffraction theory is used to calculate the resonator losses and the electric field near the mirrors. Resonators with mirror separations approaching confocal have reduced side lobes in the diffraction patterns, which should allow for better power transmission and focusing. Cold tests have been performed at 94 and 141 GHz to measure the quality factor of the asymmetric resonators as a function of mirror separation and mirror misalignment. Typical resonator parameters include 65 cm mirror separation, 1-3% output coupling and 85% of the losses from the small mirror. A half-symmetric resonator with one flat and one curved mirror has also been investigated. The calculated values of Q are in reasonably good agreement with the cold test measurements.     

Minimization of the Ohmic Loss of Grooved Polarizer Mirrors in High-Power ECRH Systems

A set of two corrugated polarizer mirrors is typically used in high-power electron cyclotron resonance heating (ECRH) systems to provide the required polarization of the ECRH output beam. The ohmic losses of these mirrors can significantly exceed the losses of plane mirrors depending on the polarization of the incident beam with respect to the orientation of the grooves. Since polarizer mirrors incorporated into miter bends of a corrugated waveguide line are limited in size, active water cooling can become critical in high-power cw systems like the one for ITER. The ohmic loss of polarizer mirrors has been investigated experimentally at high power. A strategy to minimize the losses for given mirror geometries has been found.     

Current-mirror phase-shifter oscillator

Recently proposed differential current mirrors have been used to realise phase-shifter circuits. Two of these phase-shifters are then cascaded to form a high-performance sinusoidal oscillator, where all active functional blocks are current mirrors.     

软X光激光用多层膜反射镜的制备与检测

介绍在制备和检测软Ｘ光激光用多层膜反射镜中听做的研究工作。重点是制备过程，包括基板、镀膜设备、膜厚控制方法，以及经大量实验得出的镀膜工艺条件、给出了利用Ｘ光射线衍射仪所做的周期结构检测结果，以及利用激光等离子体作光源的精密反射率计所作的反射率测量结果。最后，对工作进展和存在的问题做了简略评述。     

负色散镜的设计、制备及在掺钛蓝宝石激光谐振腔内的使用

根据钛宝石激光器的要求设计了性能优良的两种负色散镜(NDM1和NDM2)。NDM1同时引入啁啾效应和G-T效应产生大的群延迟色散量以减少光在负色散镜上的反射次数。NDM2仅引入G-T效应产生较小的群延迟色散以补偿腔内自相位调制带来的部分啁啾。选用离子束溅射法制备了这两种负色散镜。用分光光度计测试了它们的透射率。结果表明,所制备的负色散镜的性能与设计性能非常接近。使用这两种负色散镜进行掺钛蓝宝石激光谐振腔内色散补偿实现了飞秒脉冲锁模,获得了15 fs的超短脉冲。     

用光腔衰荡测定腔镜及镜片的反射率

光腔衰荡是新的光谱技术。本文利用腔衰荡测定了一组腔镜的反射率,测出的误差达到10^-5量级;同时利用这一衰荡腔对全反镜的反射率进行了测定。该方法适用于不同环境下的镜片反射率的精确测定。     

大口径望远系统中主次镜系统的装调方法

为了实现大口径望远系统中主次镜系统的装调,并提高光学成像质量,采用了一种调整主次镜相对位置的新方法高精度光学定心法。该方法不同于传统的修切垫圈调整法,可同时消除主次镜系统中因次镜相对主镜的倾斜引起的像散及因次镜偏心引起的彗差,不仅大大降低了装调难度,而且消除了系统的不稳定性。另外,通过干涉自准检验和十字丝代替光轴相结合的办法,建立了一套新的主次镜系统的检验方案。通过对主镜口径为Φ520mm的R-C系统的实际装调和检验表明,组合前后主、次镜两组件的面形波像差均方根值(RMS)均小于等于0.03λ(λ=632.8nm),主次镜光轴角晃动量分别为0.72″、2″,两个镜子的光轴与其各自镜框端面的垂直度均小于等于0.005mm,主次镜系统同心度小于等于0.01mm,满足系统面形波像差均方根值小于等于0.07λ的设计要求。     

Compact free-electron laser resonators utilizingelectron-transparent mirrors

The potential advantages and the physical properties of several electron-transparent mirrors (e.g., metal meshes, thin foils, pierced mirrors, and Bragg reflectors) to be used in infrared free-electron laser resonators are reviewed. The conditions under which the effect on the electron beam quality can be kept small are discussed, and experimental results on the angular spread produced by a 2.5-μm-thick metal mesh on a 5 MeV electron beam are presented. The experimental test of a resonator with two different electron transparent output couplers is reported     

可变形反射镜的研究进展及应用

介绍了国内外几种技术比较成熟的可变形反射镜的工作原理,分析了它们的优缺点.针对作者设计、研制的两种可变形反射镜及相关成果进行了评述.利用自主研发的测试系统,对可变形反射镜的特性进行了测试,并且预测了可变形反射镜的发展方向.