扫描近场光学显微镜

本文简介近场光学的基本原理一非辐射场的探测与高分辨率的关系；近场光学显微镜的仪器发展。同时简要介绍近场光学显微镜在超高分辨率光学成象，纳米尺度光学微加工与光刻，高密度磁光存储，近场光谱等领域中的应用。     

光学传递函数(OTF)标准化进展情况

非相干成象系统的光学传递函数(OTF)描写了衍射和除畸变以外的各种象差对成象的影响.OTF的测量已被普遍认为是检验光学系统成象质量的主要项目.根据OTF制订的质量指标已经开始应用于照相物镜,电视、电影摄影物镜、航摄物镜等各类成象光学系统,评价设计结果,控制产品质量.     

WORM—1型光学头设计与调试

研制成功的WORM-1型一次写多次读出式光学头,是光盘机中的关键技术。本项目研制的光学头,结构合理,体积小、成象质量好,弥散斑≤1μm,光学系统耦合效率≥62%。考虑到宽温要求,采用了倾斜轴1/4λ波片技术。     

传统光学显微镜与近场光学显微镜

近场光学显微镜是对于常规光学显微镜的革命。它不用光学透镜成像 ,而用探针的针尖在样品表面上方扫描获得样品表面的信息。分析了传统光学显微镜与近场光学显微镜成像原理的物理本质和两种显微镜系统结构的异同点。介绍了光纤探针的制作方法。重点讨论了近场探测原理、光学隧道效应及非辐射场的性质     

相干光成像问题

前言假若要评论一下用相干光(或部分相干光)成象的问题,你很可能会有下面反应中的一种,(1)像瘟疫一样避开它,(2)确保你的系统是对非相干光设计的,(3)不睬它,它就不存在了。     

一种便携式光学表面轮廓仪

研究了一种基于短相干光相移干涉法的便携式光学表面轮廓仪,分析了短相干光干涉显微镜相移干涉技术,实现了基于该项技术的光干涉显微系统。采用光路集成化的设计方法,实现了一体化轮廓仪光路集成,优化了机械三维调整测量台,实现了可用于大、小口径元件表面测量的正置、倒置两种测量模式。测试结果表明,仪器的粗糙度测量精度为0.1nm,重复性误差优于0.01nm,横向分辨率优于1μm。     

用自相关函数法计算光学传递函数

光学传递函数ＯＴＦ能客观、定量地衡量光学系统的成像质量；是评价光学系统的重要指标。本文给出的一种方法，从系统的光瞳函数出发，胜自相关函数法计算光学传递函数。并列举了一个计算实例，对计算方法加以验证。由于光瞳函数（即波差）可方便地由剪切干涉法得到，本方法对计算和测量光学传递函数有特别的意义。     

用于光学相干层析系统的三反射镜光束整形扫描机构的光学设计

为了实现高斯圆斑向平顶线斑的转化,提出了一种用于高斯光束整形的三反射镜光学系统。利用环形面对两个相互垂直方向的光线会聚、发散作用不同,标准球面具有旋转对称性质,以及二次曲面系数、非球面系数可以实现高斯分布转化为平顶分布的原理,采用ZPL语言与自动优化结合的方法完成了系统设计。设计得到了一个方向平顶的矩形光斑以及平顶线斑,整形效果良好,并结合在光学相干层析(OCT)系统中对样品照明或扫描的实际要求,通过小角度(±2°)旋转系统第一个反射镜对所得线斑进行扫描,在扫描角度内可以实现线性扫描(扫描范围约为10mm×11mm)。结果表明,该三反射镜系统满足轻量化、结构紧凑、不受工作波长影响的要求,是一种可行、有效的方案。     

六倍连续变倍双目立体显微物镜的光学设计

概要叙述了6x连续变倍双目立体显微镜光学系统的设计思想,包括光学系统参数的确定,显微物镜光学系统的结构形式的分析与选择,确定变倍部分的变倍与补偿方式及具体结构形式的考虑。     

激光雷达光纤液位传感系统中光学非接触在线测量方法的研究

将激光雷达与光纤传感技术结合起来，对用于易燃易爆场合液位的光学非接触在线测量方法进行了研究，提出一种具有补偿性能的发射接收共轴式光学系统，对模拟油罐实现了全光无电非接触液位的连续检测，５ｍ量程内精度达０２％，系统稳定性良好。     

光学传递函数

1.一般说明光学传递函数(缩写为OTF)是光学系统成象特性的定量说明。它可以用不同的测量方法来确定,或者从光学系统的设计数据算得。为了对光学系统作完善的说明,有必要分别按照系统的类别,了解其他的特性,诸如光谱透过率,渐晕,杂散光,畸变。     

光学成像系统光学波前的高精度测试

基于扩展奈波尔-泽尼克理论,分析了不同出瞳振幅分布情况对光学系统焦面处光强分布的影响.针对光学成像系统出瞳振幅实际分布状态,提出了一种新的测试光学波前的方法,解决了相位恢复算法中出瞳振幅分布不均匀和快速傅里叶变换引入计算误差的问题.通过测评实验,对一光学系统进行了测试,获得的光学系统出瞳波前(PV)值为0.196 5λ...     

高分辨率光学轮廓仪

本文提出了一种对机械振动等环境干扰不敏感的高分辨率光学轮廓仪，应用Ｎｏｍａ－ｒｓｋｉ微分干涉显微成象原理和相移干涉技术，实现了对表面微观轮廓的高精度绝对测量。仪器不需要标准参考反射镜和机械扫描机构，并且机械振动等外界干扰不敏感，在不采取隔振和恒温等环境控制措施的一般实验室环境中，达到了优于０．１ｎｍ的垂直分辨率和０．２ｎｍ的表面轮廓高度重复测量精度。     

红外目标模拟器的光学设计

设计了一种用于红外光电系统性能测试的目标模拟器的光学系统。原理上采用一个无焦系统与后聚焦系统的组合系统,利用Zemax光学设计软件进行优化设计,最终设计结果为工作波段8~12μm,焦距230.599mm,视场12°,入瞳距600mm,入瞳直径100mm。整个光学系统有9个光学透镜,最大口径229.77 mm,光学系统达到衍射极限,全视场MTF均优于0.39,80%的能量集中在23μm的弥散圆内。各项指标都满足设计要求,能很好地应用于红外光电系统的性能测试。     

采用微机械加工技术的微光学加速度

表面微机械加工技术是实现单片集成微光学系统的一种新方法。本文介绍一种新型的采用微机械加工技术的微型光学加速度计,包括设计、关键器件的加工和测试,它是基于光线和光闸相互作用引起通光量变化的工作原理。这一微光学加速度计包含一个2μm厚的多晶硅光闸,光闸采用微弹簧支撑在基片上,微弹簧是长度为200μm的多晶硅褶曲梁,硅基片和微结构之间所夹的牺牲层采用氢氟酸湿法刻蚀去除。光闸设计为一个质量弹簧系统,对加速度力产生响应。     

近场光学显微镜

近场光学显微镜根据非辐射场的探测与成像原理,能够突破普通光学显微镜所受到的衍射极限,在超高光学分辨率下进行纳米尺度光学成像与纳米尺度光谱研究,本文简介近场光学的基本原理与近场光学显微镜的仪器发展;讨论近年来近扬光学显微镜的一些进展,接近原子分辨的超高分辨率光学成像,近场光谱与半导体量子器件,生命科学中超显微观察和近场荧光以及近场原理在产业化中的应用。     

折/衍混合消热差共形光学系统设计

为了满足共形整流罩光学系统无热化工作的要求,基于硅、锗和硒化锌3种材料以及制作于整流罩内壁的衍射面设计了采用折/衍混合消热差方法的红外成像共形光学系统。介绍了共形光学系统像差特性以及衍射光学元件的像差、温度及色散特性,提出了利用可消像散的衍射面结构的温度补偿能力来设计共形光学系统消热差结构的方案,并设计了应用于中波红外成像结构中的万向支架式共形光学系统。软件分析结果表明,该系统充分利用了衍射光学元件的位相补偿,热膨胀系数小和色散因子大等特点,在-40～70 ℃能够较好地保证±20°搜索观察视场中的成像质量,且所有观察视场中的MTF值均大于0.43。     

GCY—1型光学传递函数测定仪

本仪器主要用于测定照相物镜的成象质量。由于采用了消色差光学系统,并对整机进行了有效的光谱匹配。因此,可以测量白光 MTF 及五种光谱的单色光 MTF。文章介绍了仪器特点、用途、技术指标、工作原理、数学模型、光谱匹配和白光滤光片的设计等。图5,表1。     

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.     

口径自适应光学透镜中心厚度测量方法及装置

透镜作为光学系统中的核心部件之一,其加工质量极大影响着光学系统的使用性能。其中,透镜中心厚度的偏差对整个光学系统成像质量的影响最大。现有的非接触式和接触式测量设备都存在着一些缺点,因此本文提出了一种口径自适应光学透镜中心厚度测量方法,并基于此方法设计和搭建了一套透镜中心厚度测量装置,进行了测量精度对比和重复性测量实验。结果表明,本文所研究的测量装置误差与产线上所使用的测量装置误差相当,满足对光学透镜的检测要求。本装置具有结构简单可靠、操作方便、测量精度高且可以节省光学透镜生产成本等优点,已在生产线得到应用。