基于智能激光投影的空间布局标定系统设计

传统的室内空间布局标定系统标定准确率差,有效率低,为了解决上述问题,基于智能激光投影,系统设计硬件设计部分将硬件系统划分为三个模块,在激光发射模块,利用Rock/New wave高功率高重频可调皮秒超连续谱激光器综合数据分析系统对激光数据进行信息查找操作,补填系统操作漏洞,集中分析数据操控方式与信息查找方法处理,选择水...     

智能激光3D投影空间定位精度分析

为了解决激光3D投影定位无法兼顾高精度、实时性、智能补偿定位的问题,搭建了一种基于激光跟踪定位技术的智能激光3D投影系统,并进行空间精度分析。首先,建立激光3D投影系统数学模型;其次对激光3D投影系统进行光学中心标定,再利用投影承接部件基准点对部件坐标系进行标定,从而完成智能激光3D投影系统的标定及搭建;最后,建立智能激光3D投影定位精度模型。仿真结果显示,激光3D投影仪投影区域中间部分精度最佳,由激光跟踪测量精度引起的投影承接面投影点误差小于投影仪引起的投影承接面投影点误差。实验结果显示：在3~4 m的投影距离上,所研制的智能激光3D投影系统的投影形状及位置准确度可以优于0.3 mm。与传统的激光投影系统相比,该系统解决了大尺寸投影承接部件不能大量安装合作目标问题,使工作中无需目标反射头及校准工装,省略校准过程,当投影系统或被测部件移动或漂移时,智能化识别、解算、补偿相对位移量,保证实时、精确投影至正确位置,极大提高了投影定位系统的工作精度和定位效率。     

衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究

本文介绍了一种用于激光谐振腔模式选择的新方法。采用衍射光学元件替代传统的球面反射镜,运用衍射的角谱理论,分析了这种衍射反射镜的模式选择作用。结果表明,适当选取反射镜的口径及谐振腔的腔长时,谐振腔对基模和TEM01模的衍射损耗之比为1:430。     

基于短波长紫外激光的光学元件成形

1　前言在激光核聚变中需要大量使用大尺寸、高精度的光学元件。例如 ,直径达 6 0～ 10 0cm的反射镜 ,40～ 80 cm量级的聚焦透镜及激光窗片 ,对应于直径 35 cm光束的激光玻璃等 ,均要求以λ/ 6以下的波前像差制作 ,供装置使用。这些光学元件几乎都采用研磨工艺制作 ,尤其是大尺寸光学元件 ,因为研磨工艺及波前的检查、校正都是花费时间并要求操作熟练的作业 ,需要长制作周期和高成本。此外 ,在激光核聚变中 ,当用多束激光照射靶丸时 ,需用光学元件消除每条光束的不均匀性。为此 ,就必须控制插入光学元件的透射或反射波前 ,以在靶丸上获得均…     

投影显示中的光学薄膜元件

介绍了液品显示器(LCD)投影、数字光处理(DLP)投影和硅基液晶(LCOS)投影的显示原理及光学薄膜元件在投影中的应用情况,对隔红外紫外滤光片、二向色镜、减反射膜及偏振分束镜的光学性能作了详细分析.     

基于大功率激光投影的建筑立面提取研究

受到周边环境的遮挡与影响,导致传统的建筑立面提取方法存在提取数据丢失以及提取效率低的问题,为此提出基于大功率激光投影的建筑立面提取方法.首先分析建筑立面结构,确定立面提取目标.安装大功率激光投影设备,并利用该设备采集建筑立面点云数据,根据激光的特殊性质解决环境遮挡的问题.对初始点云数据进行预处理,并从轮廓边界、立面高度...     

新型激光投影显示方棒照明系统的设计

以非成像理论中光学扩展量的传递规律为依据,给出了激光二极管(LD)阵列作为光源的新型激光投影显示系统中方棒照明光路元器件尺寸及入射光束孔径角的确定方法。选用3×8红光LD阵列作为光源,0.45inch(1inch=25.4mm)硅基液晶(LCOS)芯片为空间光调制器(SLM),应用光学设计软件Zemax给出了方棒照明系统的设计实例,包括LD阵列光源光束整形系统、方棒匀光系统、方棒中继系统的设计。结果显示方棒照明系统具有较高的光能利用率及较好的光斑均匀性。由此得出较高光能传递质量的新型激光投影显示系统中方棒照明系统的设计方法。     

几种金属结构材料的激光冲击损伤形貌特性实验研究

激光冲击是一种以高功率脉冲激光辐照金属材料的新型表面改性处理技术。课题组通过对铝、钛和不锈钢这三种典型的金属结构材料,在有水约束层和记号笔涂层作保护层的情况下,进行激光冲击对比试验,获得强激光冲击作用下金属结构材料的损伤特性,并定量分析了激光冲击次数与金属材料表面凹坑深度的关系,结果表明凹坑深度与冲击次数呈线性关系且斜率与金属材料的屈服强度成反比。为了探究激光冲击光斑形貌对于金属材料损伤的影响,我们还对比了方斑和圆斑的冲击情况。     

高功率激光装置中终端光学系统的鬼像分析

基于光传输的多叉树原理,研究了用于惯性约束聚变的高功率激光装置终端光学系统中多级衍射和多次反射杂散光与鬼点分布,根据光线经色分离光栅的传播规律进行了实际鬼光路计算,对聚焦透镜、色分离光栅、防护片组成的光学系统产生的杂散光及会聚鬼点进行了全面分析,得出三次谐波鬼点620个,二次谐波和基频光的会聚鬼点相对较少.分析表明非球面的一次反射鬼点最具威胁,大角度衍射和倾斜平面反射使大量鬼点向系统外部移动,并增大鬼光束的像差,减小其危害.这种方法可以以动态数据结构捕捉全部鬼点,并获得鬼光束结构.     

基于迭代傅里叶变换算法的光束整形元件位相编码的优化设计

基于迭代傅里叶变换算法 ,提供了对具有 2个台阶二元光束整形元件进行位相编码的优化设计方法 ,详细研究了初始位相选取以及引入强度自由度、位相自由度在迭代傅里叶变换算法中对再现像品质的影响 ,得到了衍射效率更高的光束整形元件位相掩膜     

基于激光全息投影的数字媒体图像三维重构方法

数字媒体图像形态多为不规则,增加了微小细节的采集难度,导致其三维重构质量下降,因此提出基于激光全息投影的数字媒体图像三维重构方法。采用CCD摄像机与激光设备采集数字媒体图像,根据激光全息投影与衍射理论得到物光上各点相位与振幅,得到包含微小信息的激光全息投影图像。针对投影过程中产生散斑噪声,运用复合波片、毛玻璃调制物光相位,抑制光源的相干性,去除图像上噪声。采用包围盒算法获得光线射入物体的三维空间坐标,利用欧拉-拉格朗日方程建立图像三维重构数据场,实现数字媒体图像的三维重构。实验结果表明,所提方法能够有效去除重构过程中的噪声,保证重构后图像清晰度,降低了数字媒体图像三维重构的误差,缩短了重构的时间,所提出方法的重构均方误差最大不超过0.5,重构时间在10 s内。     

基于视景仿真技术的虚拟激光投影动态交互方法

虚拟激光投影在动态交互时,易用性差、鲁棒性低都会导致交互方法的交互性能变差,为提高激光投影交互效果,提出基于视景仿真技术的虚拟激光投影动态交互方法。利用VEW方法采集激光投影视频图像,利用加权平均法对采集到的视频图像背景去噪,并基于红绿蓝三原色建立视频的RGB彩色空间模型,对背景去噪后的图像灰度转换后,进行阈值分割;依据预处理结果确定激光投影中心点位置,通过投影的中心点映射,实现投影动态交互;使用视景仿真技术对交互场景图像的交互效果实施增强,提高激光投影的动态交互性能。实验结果表明,运用该方法开展激光投影动态交互时,交互性高、易用性好、鲁棒性高。     

激光直写制备衍射光学元件的研究及应用

衍射光学元件作为一种典型的微光学元件,其体积小、质量轻、设计自由度多、成像质量良好,在光学成像、光学数据存储、激光技术、生物医学等领域具有广阔的应用前景。随着现代光学系统的不断发展,对衍射光学元件的加工效率和制备精度提出了更高的要求。激光直写技术凭借加工精度高、工艺简单、灵活性好等优势,成为制备高精密仪器中关键光学元件所必需的一种加工方式。针对不同的加工需求,开发了多种激光直写系统,并在应用过程中不断地改进升级。另外,突破衍射极限的飞秒激光微纳结构制造技术,能够获得更高的加工精度和更好的分辨率,为微光学元件的制备提供了新的方法。首先介绍了激光直写技术的特点;其次综述了衍射光学元件直写加工技术的研究进展,包括直写技术的影响因素、激光直写系统和多光束加工技术;接着介绍了衍射光学元件的典型应用,如红外成像、色差校正、光束整形、图像显示;最后,对激光直写技术制备衍射光学元件存在的问题和未来发展趋势做出了总结。     

衍射光学元件在卫星激光通信终端中的潜在应用

卫星激光通信技术是目前通信技术领域的研究热点,而光学子系统的优化设计是其重要研究方向。主要介绍了利用衍射光学元件实现卫星激光通信终端的小型化、集成化和高效化。文中首先简要介绍卫星激光通信系统的基本原理,随后介绍了衍射光学元件在卫星激光通信终端中的各种可能应用,包括光束整形和分光,光学滤波,防反射镀膜,像差和热差补偿等。给出了一个包含衍射光学元件的激光通信终端光学系统优化设计实例,相应的数值仿真结果表明：衍射光学元件与传统光学元件相比,具有明显优势。     

激光投影技术在新媒体中的应用

随着新媒体技术的发展,一些新媒体艺术在展示中更加注重平台的艺术效果和带给受众的艺术感.因此,随着投影技术的不断升级改进,传统的只具备普通投影功能的投影技术和设备已经很难满足新媒体的实际需求.在这种情况下,激光投影技术的出现,颠覆了传统的投影效果.这种具备能量集中优点的激光投影技术能够清晰地呈现出图像的轮廓,满足了新媒体...