大视场快焦比施密特系统在星载光谱仪中的应用

根据大视场和快焦比空间遥感高光谱成像仪的研究目标,采用折叠三反施密特望远镜和自由曲面Offner凸面光栅光谱仪结构,设计了一个视场为5°,焦比为2,工作谱段在400～1 000nm,光谱分辨率为5nm的星载高光谱成像仪光学系统。推导了非对称非球面施密特主镜的理论计算方法,介绍了镜面的制造方法。利用Zemax光学设计软件进行了光线追迹和优化设计,结果显示光谱畸变0.88%,光谱弯曲1/3探测器像元,所有谱段的光学传递函数均大于0.8,满足星载高光谱成像仪的技术要求。施密特系统结构简单,仅含有一个非球面,在大视场工作时具有像质优良和畸变小的特点,且中心遮拦比小、体积紧凑,适合未来大视场快焦比的大口径星载遥感应用。     

R-C系统消杂散光设计与效果评估

研究R-C系统的消杂散光以提高其成像质量。从杂散光的能量传输方程出发,分析总结了杂散光消除的基本途径。按照R-C系统杂散光消除的具体要求,结合作图法,推导出初始中心遮光比确定时的内遮光罩顶点坐标公式;为了减小初始中心遮光比,将次镜锥状遮光罩改进为百叶窗式结构。设计了杂散光源抑制角已知时的外遮光罩。最后,给出在Tracepro中利用仿真模拟测定杂光系数的方法及R-C系统遮光罩的应用实例。     

大视场显微镜的设计

描述了大视场显微镜的光学原理 ,技术特点 ,介绍了仪器的主要光学部件 :辅助物镜、物镜、球面反射镜、大目镜的设计方法 ,并给出了仪器的基本参数。     

用于大视场目标定位的复眼系统标定

探讨了设计的大视场复眼定位系统的结构特点、定位数学模型、三维目标阵列、标定方法和定位特点.介绍了复眼结构和系统装置,建立了目标定位和多通道同时标定的数学模型.通过引入分光器,调整目标平面水平移动轴和目标平面的垂直性以及目标平面和复眼平面之间的平行性.然后,使用消逝点和目标共像点求得初始点和初始距离,得到目标平面上每一点的空间三维坐标.最后,求出目标阵列与对应通道的入射角度,提取出对应的目标像点重心,建立了各通道入射角度和像点重心之间的对应关系.实验结果显示,初步标定后的系统能对横向110°、纵向90°视场范围内的目标进行定位,距离定位精度在2％以内.提出的方案基本能满足复眼成像非线性标定的要求,具有一定的操作灵活性.     

大视场液晶自适应视网膜成像系统

设计了大视场眼底自适应成像系统,用于扩大现有视网膜自适应成像系统的视场。对人眼等晕角视场下的自适应像差校正成像进行分析,确定了波前探测与成像校正两个过程对视场的不同要求。在共光源像差探测及成像光学系统中,采用切变视场光阑的方式先后在波前探测和自适应校正成像过程中进行小-大视场切换,避免了大视场中眼波像差探测失真问题,使成像区域由200 μm扩展到500 μm。利用人眼等晕角大视场使眼底液晶自适应成像系统在不降低成像质量的前提下将成像区域扩展了2.5倍,大幅提升了该自适应成像系统在临床上应用的可行性。     

大口径光学望远镜次镜结构的设计

论文针对大口径光学望远镜次镜结构设计的任务要求,提出了一种次镜筒结构的改进方法.在设计中采用有限元分析的方法,应用NX软件建立起新结构的静力学分析模型,进而确定了次镜支撑的结构形式,并对支撑梁的参数进行了分析.分析结果表明,经过分析改进后的系统静力学与动力学性能显著提高.     

大视场平行光管的研究与设计

平行光管是光学实验及计量检测的重要设备,它可以测量微小角度位移及平面的微小起伏。介绍一种特殊用途的大视场平行光管的结构研究与开发,主要用来进行角度测量。实验表明利用该设计方案,大视场平行光管的精度得到了较大的提高。     

Golay3望远镜系统的设计

提出用Golay3稀疏孔径取代望远镜两镜系统中的主镜,以在保证望远镜角分辨率的同时减少系统的质量和体积.首先利用三级像差理论设计了一套两镜系统,其中主镜是球面镜,次镜是双曲面镜.用Golay3稀疏孔径代替主镜,分析了填充因子与子镜半径的关系.然后,通过Zemax程序对系统进行模拟,分析了系统的调制传递函数特性及点列图....     

大视场投影光刻物镜的研究

大视场投影光刻物镜是光学系统中的一种特殊的形式,其设计加工要求高。针对研制的8英寸视场的投影光刻物镜,从光学设计要求出发,分析了影响光学系统成像质量的各种主要误差因素,通过ZEMAX模拟,确定了加工容差,并对其加工和装校过程做了阐述,对研制完成的物镜检验了其曝光分辨力和畸变特性,达到了系统设计的指标要求。     

一个新的泛卡塞格林望远镜系统

将卡塞格林系统的主镜及次镜都取球面,在焦面前加2片以上改正透镜,而将作为密封窗的平行平板的一面加4次方项,可以设计出具有相当大视场,像质优良的新光学系统。平板上的4次方非球面是凹面性质,它的制造,在周边铰支而外加均布载荷时可以加工为球面,释放均布载荷后该面即弹回成所要的4次非球面。所以,此系统从光学工艺角度看只有球面和平面。文中设计了4个不同相对口径系统:F/3,F/5,F/8,F/10。口径和视场相同:φ=300mm,2ω=1°,像质都接近或达到衍射极限。     

应用Lon Works现场总线技术的索网反射面控制系统设计

提出基于Lon Works现场总线的大射电望远镜索网反射面节点控制方法,节点控制器采用嵌入式技术设计。该系统使用32位ARM微处理器AT91RM9200与神经元芯片Neuron3120xx,以主从CPU的形式构成节点控制器,实现对现场数据的处理和电动机的控制。系统具有网络节点分布灵活、节点容量大、控制实时性好,能很好地满足大射电望远镜索网反射面的节点控制要求。     

大视场平行光管光学系统的研制

一般的平行光管,其视场角大多在±1°左右,而检测战斗机仪表的平行光管,其视场角要求达到±15°,为此必须对光学系统做特殊的设计。通过理论计算和Zemax光学设计软件的优化,给出了通光口径为Φ100mm、视场角为±15°的四分离式光学系统的实例,并介绍了物镜组制造时的材料检测、物镜组的加工、装配组合等相关技术措施。     

基于结构函数的大口径望远镜光机系统误差分配

从结构函数的角度分析和研究了大口径望远镜光机系统的评价方法。分析了基于结构函数的系统误差传递特性,利用功率谱反演得到大气扰动的数值模拟,并建立了基于结构函数的系统误差分配方法。将本文的方法应用于长春光学精密机械与物理研究所的1.23m口径望远镜进行了实验验证,结果证明了提出理论的正确性以及方法的可行性。最后将其应用于30m望远镜(TMT)三镜系统,研究了其在大气湍流下的印透效应,实验表明其在考虑了不同的视宁情况下,分辨印透峰的能力没有减弱。本文的研究对提高大口径望远镜的性价比,降低大口径望远镜在研制和使用过程中的技术风险颇有意义。     

Influence of the phase effect on gradient‐based and statistics‐based focus measures in bright field microscopy

Autofocusing is essential to high throughput microscopy and live cell imaging and requires reliable focus measures. Phase objects such as separated single Chinese hamster ovary cells are almost invisible at the optical focus position in bright field microscopy images. Because of the phase effect, defocused images of phase objects have more contrast. In this paper, we show that widely used focus measures exhibit an untypical behaviour for such images. In the case of homogeneous cells, that is, when most cells tend to lie in the same focal plane, both gradient‐based and statistics‐based focus measures tend to have a local minimum instead of a global maximum at the optical focus position. On the other hand, if images show inhomogeneous cells, gradient‐based focus measures tend to yield typical focus curves, whereas statistics‐based focus measures deliver curves similar to the case of homogeneous cells. These results were interpreted using the equation describing the phase effect and patch‐wise analysis of the focus curves. Bioprocess engineering experts are also influenced by the phase effect. Forty‐four focus positions selected by them led to the conclusion that they prefer to look at defocused images instead of those at the optical focus.     

现场动平衡仪的放大系统研究

为提高现场动平衡仪模数转换的精度,设计了一种新型的系统。该系统根据设计的最大不平衡度和不平衡转子的转速范围,确定放大的倍数和级数,并且通过软件控制信号的放大倍数,使得放大后的信号接近模数转换器的采样电压。试验结果表明,改进后的智能型现场动平衡仪具有比较好的实时性、精确性和可靠性。     

电穿孔能量对药物经皮渗透速率的影响

经皮给药电穿孔技术是利用电穿孔脉冲作用在皮肤上,产生可逆水性电孔道,促进药物的经皮渗透速率。以往的研究都是高压脉冲,对实际应用造成困难。本文研究了电穿孔能量对盐酸丁卡因和萘普生经皮渗透速率的影响,探索低压电穿孔技术的途径。我们用１２０Ｖ,４．２Ｊ的方波电穿孔脉冲作用与雄性ＳＤ大鼠腹部皮肤,盐酸丁卡因经皮渗透速率比被动渗透提高５．１倍;用４００Ｖ,３７．６Ｊ的指数电穿孔脉冲作用与相同的大鼠皮肤,萘普     

基于Web的协同设计冲突消解系统研究

对协同设计过程中的冲突产生原因进行了详细的分析，提出了实用的协同设计3条基本原则和4个；中突消解步骤，并结合微波器件的协同设计特点，设计出基于Web的协同设计系统。     

基于GPRS的油田抽油机远程在线监控系统的设计与实现

介绍了基于GPRS的油田抽油机远程在线监控系统,其中对系统结构、工作原理、硬件构成及软件设计进行了比较详尽的论述。该系统实现了对油田抽油机多种工作状态参数的现场检测、远程传输和集中处理,并可及时发现、消除由于抽油机故障引发的油田作业缺陷,对确保油田的安全生产具有十分重要的意义。实践证明该系统运行稳定、可靠。