光学元件激光损伤在线检测装置

设计并搭建了一套光学元件表面损伤检测装置,用于激光损伤实验中光学元件表面损伤的自动化在线检测。装置主要由自动变倍显微相机、高精度位移传感器、两维扫描轴、调焦轴、快速复位平台和系统控制器组成。两维扫描轴按照规划好的弓形路径对光学元件表面激光辐照区域进行扫描,调焦轴对位移传感器反馈的离焦量进行实时修正,显微相机采集子图像并进行保存。首先,分析影响图像拼接精度的主要误差源并通过图像矫正等方法进行补偿;然后,利用图像拼接技术将矫正后的子图像矩阵进行高精度无缝拼接,得到大面积高分辨率的光学元件表面损伤图像;最后,对损伤图像进行后处理得到损伤个数和损伤面积等信息。实验结果表明:装置在5 min内实现了光学元件表面15 mm15 mm区域的扫描拼接和检测,成像系统分辨率优于228 lp/mm,图像拼接误差小于2 pixel。     

光学元件损伤的暗场检测方法研究

基于菲涅耳衍射理论与4f系统的傅立叶变换性质,研究了光学系统中多元件存在损伤时,其它元件的损伤对被测光学元件损伤的暗场检测影响。通过对不同种类、不同尺度及不同距离的典型损伤频谱特征的计算和实验研究发现,当其它元件距离被测元件足够远或损伤尺度足够大时,它们的暗场强度分布不会影响被测元件上的损伤检测,这对强激光系统的光学元件损伤检测有参考意义。     

光学元件损伤暗场成像检测的算法

基于强激光系统光学元件损伤的在线暗场成像检测,提出了一种无损、自动、快速检测的新算法。该算法根据模式识别中的聚类理论,对光学元件损伤的暗场图像实现了损伤斑块位置的自动检测分析。同时,根据损伤的暗场图像特点,用双向扫描方式得到了无遗漏点的损伤连续斑块,实现了损伤斑块尺度的自动检测。理论分析和实验均显示,损伤暗场自动检测图像的快速聚类算法能实现光学元件损伤位置和损伤尺度的准确、自动分析。     

光学元件的激光损伤

最近，世界各国为了研究核聚变，正在大力建造高功率玻璃激光器。在加利福尼亚大学，劳伦斯·利弗莫尔研究所，为了实现得失相当而建造的SHIVA装置（20路光束)，已于去年11月开始运转，据报导，已获得10.2千焦耳（脉宽0.9毫微秒）的输出功率。另外，在日本，激光4号(4路光束）中的1路已开始工作，得到了1千兆瓦以上的输出功率。在这种高功率激光器中，使最大输出功率受到限制的原因之一，是光学元件的激光损伤问题。     

全内反射照明光学元件损伤检测信噪比分析

适合的光学元件照明对终端光学元件损伤检测成像至关重要.基于平板光学元件的全内反射原理,将阵列LED边缘照明光耦合进大口径光学元件,光学元件上疵点处的全内反射条件被破坏,光线从疵点出射,用相机对元件成像,散射光就会在相机CCD上形成疵点的图像,它是暗背景中的亮点,因此图像信噪比很高,解决了损伤检测过程中疵点到底归属于光学...     

光学元件亚表面损伤检测技术研究现状

在传统光学加工过程中产生的亚表面损伤(SSD)会降低光学元件的使用性能和寿命,需要对其亚表面损伤进行检测从而在加工过程中加以控制.从破坏性和非破坏性检测方法两方面概括性地分析了光学元件亚表面损伤的检测技术,对各种检测方法进行了分析和讨论,并指出了各种方法的优缺点.指出了国内的亚表面损伤检测技术与国际先进水平相比存在的差...     

基于微纳光学元件的增强现实技术

增强现实显示器件作为一种可穿戴式的智能设备,通过将虚拟信息叠加在真实视野上,两种信息相互补充叠加,显著增强对真实世界的体验,对器件体积和质量的要求非常严格。微纳光学元件是指厚度及特征尺寸在纳米或微米量级的光学元件,在拥有强大的光场调控能力的前提下为缩减系统的尺寸和体积提供了新的途径。首先回顾几类典型微纳光学元件的原理和调控方式,随后讨论微纳光学元件在增强现实器件的技术路径和应用,并展望未来的发展。     

ICF终端光学元件损伤在线检测装置的研究

终端光学元件是惯性约束聚变（ICF）系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题,对光学元件损伤在线检测技术进行了研究,以神光-Ⅲ原型装置终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求,利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统;根据终端光学元件在靶室中的分布位置,设计了相应的对准及定位系统,实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验,实验表明:系统的MTF曲线在68 lp/mm大于0.4,80%能量分布在22像元内。在1.8~2.8 m的工作距离下,检测装置对300 mm300 mm视场范围内60 m以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨,160 m以上的损伤点可以进行精确测量;姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13 arc sec,满足检测要求。     

基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术

为实现光学元件表面微小粗糙度的精准、详细检测,研究基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术。该技术采用基于集成光学干涉成像技术对光学元件表面干涉成像,通过改进的Niblack二值化算法提取元件表面干涉图像条纹信息,并基于节点迭代的去毛刺方法细化处理干涉条纹,利用最小二乘方法拟合干涉条纹,获取最小二乘拟合直线得出评定基准,建立评定表面粗糙度的高度参数和间距参数的数学模型,完成粗糙度检测。测试结果显示:该技术干涉成像能力较强,生成的光学透镜元件干涉图像弧度与边缘较为清晰,可有效去除干涉条纹毛刺,检测光学元件表面粗糙度时的真正类率最大数值已达到1.0。     

光学元件的激光损伤阈值测量

激光损伤阈值的准确测量是研究高抗激光损伤光学元件的必要条件.分析了激光诱导损伤阈值的不确定度来源,包括激光能量测量、光斑有效面积测量、各能量密度处几率的计算以及对损伤几率点进行直线拟合4个方面.利用统计学原理和线性拟合等理论对不确定度分量及测试结果的相对合成不确定度进行了理论推导和计算.1 064 nm高反薄膜样品的实例分析表明,损伤阈值测量的相对合成不确定度为18.72%.     

基于全息光学元件的增强现实3D显示系统

设计了一种基于全息光学元件的透视增强现实集成成像3D显示系统。对基于反射体全息原理的全息光学元件的记录及再现做了理论分析,并通过搭建实验光路记录一块尺寸为20mm×20mm的全息光学元件。该全息光学元件仅对满足布拉格条件的光线体现出微透镜阵列成像功能,再现出虚拟的3D图像,而真实3D物体发出的光线可以直接透过全息光学元件,因此该全息光学元件作为图像融合元件实现了真实3D物体与虚拟3D图像的融合。该实验研制的透视增强现实3D显示系统能够再现出较好的虚拟3D图像,有效地融合虚拟3D图像和真实3D物体,实现增强现实的3D显示效果。     

污染物致光学元件损伤特性研究进展

总结了致损伤污染物的分类和污染物致光学元件表面损伤的原理,介绍了污染物诱导光学元件表面损伤的物理过程,阐述了近几年污染物致损伤研究所取得的进展,并提出了污染物致损伤研究过程中仍然存在的相关问题及发展方向。     

基于无线传感器的光学元件表面疵病检测

受光照影响现有方法得到的光学元件表面疵病检测结果偏差较大,并且检测耗时较长,为提高光学元件检测精度,提出基于无线传感器的光学元件表面疵病检测方法。对光学元件表面疵病特征进行提取,根据提取结果采用极差变换法对受光照散射影响产生的分散数据进行变换,划分数据子集,并计算表面疵病面积。在此基础上,基于无线传感器网络构建疵病定位模型,缩小检测范围,提高检测效率,从而实现对光学元件表面疵病的检测。实验结果表明,该方法在光照条件下能够准确检测出光学元件的表面划痕,检测结果准确性较高,且耗时较短,说明该方法的检测结果具有可靠性。     

基于稀疏矩阵的光学元件表面疵病检测

提出了一种基于稀疏矩阵的表面疵病快速拼接方法。该方法采用环形白光光源均匀地照射到被测元件表面,光经显微散射暗场成像系统后形成暗背景下的亮疵病图像。通过对光学元件的x,y方向进行扫描,得到子孔径拼接图像。基于稀疏矩阵和图像拼接,对子孔径图像进行快速拼接,得到全孔径疵病图像。基于最小外接矩形原理,对图像疵病进行识别和分类,最终得到7个光学元件表面疵病划痕,其最大长、宽分别为15.2110 mm和0.0297 mm;麻点有5个,其最大长、宽分别为0.1089 mm和0.0967 mm。将测量得到的划痕宽度与标准划痕宽度进行对比,得到划痕宽度的相对误差范围为-5.00%～5.50%。在此基础上,对实际的光学表面进行检测,得到光学元件表面疵病信息。     

基于dOTF的大口径透射光学元件检测技术

为了保证在重力变化下大口径巡天望远镜透镜组的成像质量,需要研究一种可以适用于大口径透镜组的波前检测方法,用于实现系统装调检测。首先,基于差分光学传递函数（differential optical transfer function,dOTF）建立了一套波前对准检测技术,在此基础上,分析了运算过程中相位解缠,CCD探测噪声以及大气扰动对检测算法造成的误差影响,结果表明检测误差分别小于10%、1%和2.5%,经过叠加可得整体的测量精度约为10.3%,满足一般大口径大视场检测系统设计指标。最后针对80 mm的透射式系统进行验证,由实验结果得到波前检测主要成分为彗差,与理论分析结果一致,符合几何光学预测结果。     

利用焦体的特性检测光学元件

用He-Ne激光做探测光,经过消象差的扩孔望远镜,把它扩孔为平行光.用(?)18毫米的光阑限孔以取出高斯光束的顶部.经过1米焦距的透镜聚焦,其衍射极限应为85.8微米.在透镜的等效焦平面上监测入射功率的变化.在没有任何负载时,透过率为88.5%,由于(?)18毫米的限孔光阑离聚焦透镜的距离较远(以备放待测元件),光波有费涅耳衍射     

光学元件的激光损伤阈值测试平台

建立了用于光学元件和材料的激光(1064 m与355 nm)损伤阈值测试平台.按照IsO-DIS 11254-1.2的测试规范,采用l-on-1打点与激光损伤几率的方法给出被测样品的激光损伤阈值.研制了激光光斑有效面积测试装置,提高了光学元件激光损伤阈值的测试精度.     

光学元件

YZOOZ·63118·532 0215106通过负反馈方法理解威尔逊电流镜二Understanding侧卜幻n currenr mi的r via rhe ne,rive feedbaek approach〔会,英〕/Mabattanakul,J.&Pco腼yaudom,S刀20()1 IEEE Internarional Synl工加Jsium on Circ山ts and SyS-terr场,勺乞1 .1 ofs一532一535(HE)YZOOZ·63118·536 0215107低俘晶体管的精确镜增益的电流镜电路=current而卜功r drcuit with~te~脚n for low p tra~tors〔会,英〕/Chen,H.&Whir‘de,F.//2001 xEEE In-ternation目S帅户招iuzn on Circ山ts and Systems,Vol.1ofs一536一539(I犯)…     

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IELDVD069:9897 0603263 2005年IEEE光纤和无源光元件会议录=2005 IEEE Workshop on Fibres and Optical Passive Components[会, 英]／IEEE-LEOS Italian Chapter．-P．427(E) 本会议录收集了会上发表的84篇论文,内容涉及集成光学元件制备用2维和3维激光刻写,2维导波     

光学元件

SPIE-Vol.3552 00200321998年 SPIE 会议录,卷3552:纤维光学元件和光通信,2=1998 proceedings of SPIE,Vol.3552:Fiber op-tic components and optical communicationⅡ[会,英]/SPIE-the International Society for Optical Engineer-ing.-1998.-354P.(EC)本会议录收集了于1998年9月18～19日在北京召开的纤维光学元件与光通信会议上发表的57篇论文,内容涉及波分复接网络滤波器设计,锁模光纤环形激光器,全纤维 Q 开关激光器,固体单模纤维光学1×N 开关,纤维布喇格光栅,光学环形器,水下激光通信系统增益控制,矩形波导,中国光纤网络建设,高位率光孤子通信系统设计,纤维光学回转器。