激光扫描法外径测量的实验研究

本文讨论了转镜扫描激光非接触外径测量系统中主要部件(扫描用多面棱镜、准直和成像透镜)的设计,并给出参数计算公式和典型的数值计算。用现有的实验装置进行验证,其实验结果与理论分析结论符合较好,从而证实了本文提出的该测量方法的主要误差源为脉冲时间间隔测量误差、准直透镜焦距误差和脉冲重复频率误差,为进一步改进这种转镜扫描法的测试仪器提供了参考依据。     

无源对称光学结构双通道光纤旋转连接器

提出一种实现双通道旋转互连的新型对称光学耦合结构,并应用光学结构设计出无源双通道光纤旋转连接器。利用自聚焦透镜发射光信号,使其通过自由空间传输,被另一个自聚焦透镜接收。在自由空间可以实现旋转连接并实现光信号的双向传输,通过分析该光学结构设计原理和光路计算,发现每组透镜中两个透镜焦距之比为 20?50,离轴距离为 4?10mm 范围时,才能保证光信道之间不发生干扰且信号持续传输。     

基于Arduino的智能物品搬送控制系统的设计

本文针对人工智能的技术,采用Arduino为核心控制器,结合颜色传感器对物体颜色进行判断,超声波传感器对物体距离远近进行判断,蓝牙模块与电脑进行数据的通信.在Arduino的控制下,实现将区域内的四种不同颜色的小木块搬送至区域的四个角落,通过软件算法,结合颜色传感器、超声波传感器以及蓝牙模块,使用全自动控制,从而实现物...     

高斯光束到光纤的单透镜耦合

分析了基模高斯激光束到单模和多模光纤的单透镜耦合过程中的各种损耗,把多模光纤的光场用高斯分布近似,采用模场耦合理论计算了基模高斯光束到单模和多模光纤的单透镜耦合效率.模拟计算了当激光-光纤耦合系统的工程参数(光束束宽、光纤数值孔径和光纤的纤芯芯径)一定时,单透镜耦合效率与所选用透镜的焦距之间的关系.并利用532mn激光(M2≤1.05)在几种不同焦距的透镜下对纤芯直径为3.μm的单模光纤和25μm的多模光纤进行了耦合效率的测定实验,得到了与理论计算基本吻合的实验结果.     

星敏感器参数标定及误差补偿

针对CCD星敏感器光学系统存在焦距不准确、CCD平面倾斜和旋转及光学镜头畸变等误差因素,在理想针孔模型的基础上,用几何方法建立了星敏感器模型。利用地面实验数据,以最小二乘法解算该数学模型,求出焦距、CCD平面倾斜和旋转因子及畸变因子等待标定参数。将标定出的参数代回数学模型,便可由星象点测量坐标直接计算并修正入射光方向矢量,从而对光学系统的误差进行了补偿。计算结果表明:星对角距统计偏差由标定前41″降到了17″,提高了计算精度。     

摄像机变焦距镜头的技术特点及其运用

1 .摄像机镜头的结构和变焦原理目前,彩色摄像机都采用焦距能在相当大范围内连续可变的变焦距镜头。图1是电视摄像变焦距镜头的典型结构,由图可见,它主要由调焦组、变焦组、补偿组、移相组等多种光学透镜组构成,每个透镜组又由多片不同曲率、不同材料的透镜组成,其目的是校正镜头系统的像差和色差。根据几何光学,将两块焦距分别为f1和f2 透镜,以距离d并行排列,组合成焦距为f的复合透镜,则有如下关系:1f=1f1+1f2- df1f2,可见,改变两个透镜间距d就能改变合成焦距f。变焦距镜头就是根据这个原理设计的。下面用一个简单例子来说明:图2说明了由一…     

傅里叶透镜焦距测量的研究

阐述了用传统方法测量傅里叶透镜焦距存在的问题,提出应用频谱分析方法测量傅里叶透镜焦距。方法简便,测量精度可达±0.29％。     

单层曲面复眼成像系统的优化设计

与传统曲面复眼结构不同,提出了在曲面基底上设计非均一微透镜阵列的构想.整个透镜阵列呈环状对称分布,沿径向排列的各级透镜其焦距由所处位置决定,与基底到光探测阵列的距离相吻合.根据几何光学成像原理计算了各级透镜的设计参数并通过光线追迹加以验证.仿真结果表明,这种设计可对全视场在光探测阵列上聚焦,解决了传统曲面复眼边缘视场成像质量急剧下降的问题.同时还论证了采用光刻胶热熔法在曲面基底上制作非均一微透镜阵列的可行性.     

抛物面型X射线组合折射透镜光学性能分析

抛物面型X射线组合折射透镜是一种适用于硬X射线波段的新型光学元件.由于采用抛物面型,可以消除球差,因而能够产生亚微米尺度焦斑并具有更好的成像性能.本文给出了旋转轴对称抛物面型X射线组合透镜的理论研究成果.首先,利用矩阵光学方法,推导了其精确的焦距公式,得到了薄透镜判定准则;其次,根据衍射理论,推导出焦点处的光强分布,得到其极限焦斑大小.最后,本文还给出了透过率和有效孔径的理论公式.针对用Al、Be、PMMA三种材料制作的抛物面型X射线组合折射透镜,本文给出了各个光学性能指标的数值计算沣结果.     

电润湿离子液体变焦透镜

利用电润湿原理设计并实现了基于离子液体的变焦液体透镜。该透镜的聚焦电压与所使用的离子液体折光率直接相关,折光率越高,达到相同焦距所需的电压也越大。在相同情况下,与传统的盐水溶液变焦透镜相比,离子液体变焦透镜实现聚焦所需的电压更低。离子液体变焦透镜可以适应外界温度的剧烈变化,在高温条件下 (>80 oC)仍可正常运转,且其性能甚至更优。该透镜的变焦范围可从 5 cm至无穷远,而其能耗只有毫瓦量级。离子液体在红外区透光性良好,使得离子液体变焦透镜在红外成像上有广阔的应用前景。     

基于互联网的可远程控制智能跟随载物车

基于互联网的可远程控制智能跟随载物车实现了载物车的智能化以及可远程控制化,该系统主要由9个模块组成。系统将超声波发射探头作为声源,固定在特定的目标上,然后用2个超声波接收探头代替人耳,2个超声波接收探头之间有一定的间隔距离,分别安装在载物车的两侧,采用STM32控制器,可以准确计算出特定目标的方位和距离,使小车具有自动跟随的效果。通过通信模块实现手机客户端和该系统的信息交互,实现顾客对小车的远程控制。     

话说增距镜

增距镜,又称增倍镜、增距器、增焦距倍率镜,是通过安装在机身与主镜头之间,可使主镜头焦距值按预定倍率改变的摄影光学附件。 增距镜不能单独成像,但它适配主镜头后,能扩大主镜头的使用范围,拍摄出不同视角及不同影像放大率的画面。增距镜的适配,增加了摄影镜头的焦距,又基本不影响主镜头的最近对焦距离。所以,增距镜与主镜头所组成的光学系统的最近对焦距离值,一般比相同焦距的定焦头要近得多。（如佳能ＥＦ２００ｍｍ／１：２．８Ｌ的最近对焦距离为 １．５ｍ,适配 ＥＦ２ｘ增距镜后的焦距为 ４０ｍｍ／Ｆ５．６其最近对焦距离…     

用多重菲涅耳衍射变换实现盲信息隐藏

提出了一种新的基于多重菲涅耳衍射变换和像素替代的盲信息隐藏算法.需隐藏的图像经多重菲涅耳衍射变换为一密文复矩阵,然后将其实部和虚部分别嵌入到原始宿主图像中,同时将此已嵌入信息的原像素值用其近邻的未嵌入信息的像素均值来替代,从而实现盲信息隐藏.数值仿真计算结果表明:该隐藏算法对JPEG有损压缩、图像剪切,噪声污染、重采样攻击和亮度、对比度、直方图、灰度曲线调整等具有一定的抵抗能力;由于采用一系列加密密钥(光波长、透镜焦距,多个衍射距离等),只有当所有密钥都正确时,才能解密恢复所隐藏的信息,所以该算法具有较强的鲁棒性和很高的安全性.     

带分划板的连续变倍双筒望远镜设计

介绍一种用两组元透镜来实现倒象和连续变倍的双筒望远镜设计。该设计在物镜焦面位置安装带刻线的分划板 ,可对目标进行瞄准和测量。特别是在系统不另设可变光栏的情况下 ,利用光学系统透镜边框作孔径光栏 ,使系统在整个变倍过程中不仅出瞳直径和出瞳距离均变化不大 ,而且系统与定倍望远镜一样具有较大的象方视场、出瞳直径和出瞳距离 ,从而使系统无论昼夜使用都具有真正的变倍作用和良好的观察效果。     

基于变曲率透镜的四纤光纤准直器的设计

为实现一种新型的ROADM,设计了基于四纤光纤头和变曲率球面透镜的四纤光纤准直器.变曲率球面透镜包括斜柱体和变曲率球体两部分;4根尾纤在同一平面内等距排列,各尾纤出射光对应曲率不同的球面,可保证准直器出射光的出射角度满足应用要求.各尾纤出射面位于透镜的物方焦点处,从而使从光纤出射的光束获得准直.利用矩阵光学理论,设计出...     

部分相干平顶光束的实验研究

本文利用对入射光进行相干度调制的方法,在实验上研究了聚焦光场中的部分相干平顶光束,用CCD记录了光束的产生和演变过程,验证了聚焦光场中部分相干平顶光束的存在.此外,还研究了对于不同的聚焦透镜焦距和环形光阑中心拦截比,不同空间相干度对平顶光束的影响.研究表明,两处平顶光束的大小及两处平顶光束之间的距离随着空间相干长度和环形光阑拦截比的增大而减小,随聚焦透镜焦距的增大而增大.     

微透镜填充因子快速检测方法

本文提出了一种有效的微透镜阵列填充因子快速检测方法.文章从光的标量衍射理论出发,分析了连续浮雕微透镜阵列的衍射光斑分布与透镜子口径、透镜矢高之间的关系,推导出了微透镜阵列远场衍射光斑的理论模型,用该模型对不同填充因子的微透镜阵列为例进行计算机模拟分析,并且搭建了实验装置来获得实际的衍射光斑.结果表明,模拟光强分布与实际衍射光斑相当接近,在此基础上给出了微透镜衍射光斑分布与填充因子之间的半定量关系,为微透镜阵列的快速检测提供了一种有效手段.这种方法可以实现微透镜阵列的准确、简单、低成本的填充因子检测,极大地提高了生产效率,满足了实际测试的要求.     

摄影技法三则

使用增距镜的技巧增距镜是一种小巧的光学机械附件,将它置于机身和镜头之间,等于增加了一个负透镜或四透镜,从而增加了镜头的有效焦距。当使用一个２倍的增距镜时,就等于使原镜头焦距增加２倍;使用一个３倍的增距镜时,可使原镜头焦距增加３倍。这种廉价的光学附件,...     

考虑电子注发射度的圆孔膜片透镜焦距

随着真空电子器件及所用电子注尺寸的减小,发射度效应成为器件设计过程中需要考虑的重要因素之一。圆孔膜片透镜是组成真空电子器件的一种基本元件,本文通过理论推导获得了考虑电子注发射度效应的圆孔膜片透镜焦距公式。首先基于圆孔膜片透镜电位分布,对透镜厚度进行了界定。随后利用透镜区电子注边缘电子的径向动力学方程推导了电子的傍轴轨迹方程,通过对该方程的数学变换获得了考虑电子注发射度效应的圆孔膜片透镜焦距公式。最后以平行圆柱流Pierce枪阳孔为例,分析了典型强流细束电子注不同导流系数、发射度和半径下透镜焦距的变化,与经验修正结果符合较好。     

VM液氦温区制冷机中热压缩机性能的数值模拟与实验研究

对无负载热压缩机进行了数值模拟及实验研究,计算与实验结果表明,无负载情况下热压缩机所获得的压比主要受频率、排出器位移(即扫气量)和冷端温度的影响。排出器位移越大,压比越高;冷端温度越低,压比越高。在现有实验条件下,热压缩机工作在3 Hz时能够获得较高压比,其中排出器位移为6.0 mm时,可以获得的最高压比为1.3。计算结果与实验结果的对比表明两者能够较好吻合。