计算层析成像光谱仪中衍射器件的设计

结合成像光谱系统对衍射器件的要求，采用系统优化方法设计了两种衍射器件，给出了光栅的设计结果和光谱响应曲线，性能测试表明，实测结果与设计值相吻合。系统图像采集实验结果表明，在410-700nm范围内，所设计的光栅能满足系统的要求。     

二元光学元件各级光强的分布规律和衍射效率

用振幅矢量作图法研究二元位相元件各级衍射光强的分布规律．并得出了普遍的衍射效率公式，方法简便，物理图像清晰，结果普遍适用。     

用二元光学元件实现分布式存储的神经网络计算

本文介绍了用二元光学元件和分布式存储方式存储Ｈｏｐｆｉｅｌｄ模型神经网络互连矩阵的方法及光学系统，进行了神经网络的计算的实验。     

二元衍射光学

文章综述了二元光学与衍射光学的发展历史，研究现状以及广泛的应用价值和前景。它研究的物理内容分为两个方面，即用光学的标量衍射理论去研究和设计二元衍射器件与光学电磁矢量衍射的基础研究，在众多采用标量衍射和设计方法中，重点叙述了Ｇｅｒｃｈｂｅｒｇ－Ｓａｘｏｎ算法和模拟退火算法，同时，简洁地介绍了掩膜制备－－光刻－－离子蚀刻－－复制一套研制二元衍射器件的技术流程，最后，以较多篇幅介绍二元衍射光学在激光波面     

整形二元光学元件衍射效率的研究

设计了用于将He-Ne激光基模光束整形为环形光强分布的光束二元光学元件;并进行了实验分析,在实验中,主要改变输出面距BOE的距离L,测得输出面的衍射效率,并与数值计算相比对.     

整形二元光学元件衍射效率的研究

设计了用于将He-Ne激光基模光束整形为环形光强分布的光束二元光学元件;并进行了实验分析,在实验中,主要改变输出面距BOE的距离L,测得输出面的衍射效率,并与数值计算相比对.     

衍射光学成像光谱仪

衍射光学元件(简称DOES)具有多种应用.用作透镜,在原理上色差非常大,若不在设计上做出补偿,则会限制其在宽波段上使用.美国光量子中心罗姆实验室的DeniseLyons在1995年4月国际光学工程学会上,提出一种新颖的结构,利用透镜的这种特性设计出用于可见或红外光谱范围的成像光谱仪而不影响其性能.由DOE元件形成像和色散,利用单色光CCD沿光轴方向对所需波段的成像范围进行扫描.每一探测器都位于相     

机载光电系统中二元光学技术的应用分析

对二元光学技术在前视红外吊舱、激光测距机、平显、头盔夜视仪中的应用做了详细的分析，为二元光学技术在机载光电系统中的应用研究奠定基础。     

二元光学元件和半导体激光器集成系统的设计研究

本文设计了一个用于改善大功率半导体激光器发散角特性的二元学元件,并提出将该元件与半导体激光器集成一起,构成一个整体化的新型微小光学系统,然后通过调节外加的几何光学透镜,在长达１００米的红外远距离大工率半导体激光器照明系统中将得到利用。     

消偏振二维二元闪耀光栅设计

为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏振态的等效折射率,以此优化光栅偏振特性。本文将等效介质理论拓展到二维情况,设计了以熔石英为基底,工作波段为0.6~0.8μm的高衍射效率消偏振二维二元闪耀光栅。光栅两正交方向周期分别为3.31μm和0.473μm。仿真结果表明,在参考波长0.7μm处TE和TM偏振态衍射效率分别为79.5%和79.6%,0.6~0.8μm波段范围内TE和TM偏振态衍射效率均高于70%,偏振敏感度低于2.6%。与一维二元闪耀光栅相比,二维二元闪耀光栅具有高衍射效率、低偏振敏感度和易制作的优势。所得结论可用于指导实际应用中透射式二元闪耀光栅的设计,可望在光栅型高光谱成像仪中得到应用。     

二元光学元件制作误差的振幅矢量分析法

本文用振幅矢量法分析二元光学元件的制作误差对衍射效率的影响,以四位相台阶光栅为例导出了衍射效率与对位误差、刻蚀深度误差的解析式并进行了讨论。整个处理方法对2n位相台阶的二元光学元件具有普遍意义。     

矢量的扇形图示与二元光学元件衍射效应分析

本文运用矢量的扇形图示方法,分析了二元光学元件衍量图样的分布,并在该图示基础上推导了强度分布公式。该方法直观简便,表现了矢量图分析方法在解决衍射问题中的优点,对于设计和改善元件性能有一定实用意义。     

大功率半导体激光器二元光学消像散准直器件设计

半导体激光器发出的光束具有较大的发散角且存在像散,严重影响了其应用。基于对半导体激光器远场分布的准确了解,提出了一种二元光学消像散准直器件的设计方法,并给出了详细的设计原理及过程。依据已知光束等相位面的具体分布（光束的像散因子也包含在其中）,可得到二元光学器件的相位分布,使光束经过此二元光学器件后,等相位面成为平面,达到了准直、消像散的目的。此方法简单、直观,具有很高的准确性和可行性。所得二元光学器件表面具有多位相的浮雕结构。     

降水粒子谱仪的光学系统设计及实现

重点讨论了降水粒子谱仪的光学系统的设计方法和实验结果。整个光学系统分为光束整形模块和粒子成像模块,分别介绍了两模块的设计原理和设计结果,以及实验测试结果。激光二极管发出的光束整形为40 mm×3.9 mm、长宽比接近10∶1的长条形光斑,作为粒子照明光束;测量了不同尺度圆形不透明图案的成像,以及轴上及轴外的成像,实现了1/5放大倍数的粒子成像。测量结果与设计结果非常吻合,达到了设计目标,满足了系统测量的功能要求。研究成果为粒子谱仪的技术改进和产品化提供了技术支持。     

二元微分联合变换相关器实现图像识别的研究

为了克服二元联合变换相关器的取阈和实时性问题,采用微分运算与二元联合变换相关器结合的方法.联合功率谱中,由于干扰项随频率的变化率比需要的信息量随频率的变化率慢得多,因此可以采用微分方式削弱干扰项,增强互相关信号,对微分后的功率谱再进行二值化非线性处理得到优化功率谱,然后对优化功率谱进行傅里叶逆变换,得到目标和图像的相关输出.模拟实验结果表明,所提出的相关器能很好地抑制自相关峰,增强互相关峰,具有更强的鲁棒性.而且该方法在处理过程中,不需选择阈值,简单的微分及二值化操作使之具有更强的实时性.     

中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化

利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96 m,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm200 mm70 mm,满足设计指标。