用全息位相光栅测量IVA视力的光学设计

阐述了人眼视网膜激光干涉条纹视力 IVA(视网膜视力 )测量的原理 ,设计了一套测量视网膜视力的光学系统。该系统采用 He- Ne激光作为光源 ,通过一全息位相光栅产生所需要的两相干点光源 ,从而获得对应视网膜视力的相干条纹。实验结果表明 ,采用本方法获得的用于测量视网膜视力的相干条纹稳定、可靠 ,测试装置整体结构紧凑 ,能较为准确地测量人眼的视网膜视力。     

LED阵列式紫外固化光源光学系统设计

设计了一种新型的LED阵列式紫外固化光源系统,该系统主要包括多路可控恒流源,紫外LED空间阵列及光学系统等,其中紫外LED空间阵列结构提高了光源的辐照度和均匀性。在分析光源结构的基础上,对其光学系统进行了设计,给出了LED空间阵列光学系统的设计方法和设计实例,并利用Light Tools光学仿真软件对其进行了模拟。结果表明:采用该光学设计方法得到的空间阵列辐照系统,其紫外辐照度可达200 mW/cm²,辐照面上光强分布均匀稳定,能够满足紫外光固化过程对光源的指标要求。     

使用高精度三坐标测量仪实现透镜定中心

传统的光学测量定中心法受限于光源、转台大小和装调误差传递性而不适用于大口径、多透镜光学系统的装调,为此本文提出了使用三坐标测量仪接触式测定透镜中心的精密机械测量法。介绍了使用三坐标测量仪测量大口径透镜中心偏的原理,即在测量透镜上表面与基准轴等距离各点坐标的基础上拟合得到透镜光轴与基准轴的夹角,从而解算出透镜的中心偏。通过大口径长焦距镜头的装调对该方法进行了检验。检验结果表明:该透镜的装调偏差为6.47″,重复性误差为(1.16×10-4)″。该方法将光学测量变为机械测量,利于装调,可在保证装调精度的同时简化装调难度,提升装调效率,满足大口径多透镜光学系统对高精度装调的要求。     

LED光源光学粒子计数器的研制

为了提高光学粒子计数器的测量性能,克服白炽灯和激光作光源带来的缺点,研制了一台光学粒子计数器.基于Mie散射原理测量粒子的粒径,以发光强度高、发光波长宽的LED为光源,具有白炽灯和激光作光源无法达到的使用寿命长和响应曲线单调的优点.与浊度计测量结果对比表明:该仪器的测量误差在15%以内,测量结果合理.由于该仪器光源使用寿命是白炽灯的60倍,可以根据需要对测量粒径任意分道,所以该仪器适用于测量和研究大气气溶胶粒子谱分布.     

光学镜头光学机械一体化CAD软件设计

光学镜头光学与机械一体化CAD软件应用多数据库通信技术,首次改变了光学镜头分光学与机械两阶段的传统设计模式,实现光学与机械设计一次成功,跨越了机械设计阶段中的结构设计和大量零部件制图工作.通过系统提供的建立光学系统、光线追迹、像差计算、变焦距设计、像质评价和系统连接等程序模块完成光学系统设计与计算,并建立了光学设计参数和系统参数数据库.经选取该数据库的参数和光学系统型式后,系统控制程序运行自建的公用函数库和机械零部件数学模型程序库,达到自动生成光学镜头机械结构零部件图的目的,使光学镜头机械结构实现自动化设计.并给出了专用电视摄像机变焦距设计的实例.     

基于亮场条件下的光学系统透过率检测技术研究

在互相关原理的基础上提出一种新型的光学系统透过率测试方法,该方法采用调制光源获取调制交流光,调制交流光通过分光镜得到一定频率的调制测量光A与调制参考光B.测量光A与参考光B分别经滤光片进行光谱校正后被光电池接收,转换为电信号,并送入两路锁定放大器处理后,得到与出瞳光能量成正比的电信号,经A/D转换后送至上位机处理得到被测系统的透过率.该方法排除背景光等干扰,使透过率测试可以在亮场中进行,克服传统方法在暗室中单通道分时测试存在的缺点.实验结果表明,测试精度优于0.5%.     

光电测量设备光学系统的像面照度均匀性检测

提出了一种光电测量设备光学系统像面照度均匀性的检测方法.该方法首先对被检设备的CCD进行标定,然后用给出的均匀性检测系统对整机光学系统进行检测.该检测系统利用积分球产生均匀背景光信号,将光测设备置于积分球通光口处,利用计算机采集CCD图像.根据CCD的标定结果,用两点多段校正算法对采集到的图像进行校正,通过对校正后的图像进行分析,得到像面照度的不均匀度.此外,将图像分为多个区域,计算各个区域的灰度与像面中心区域灰度的比值,得出图像的灰度分布,实现了光电测量设备光学系统像面照度均匀性的室内检测.利用研制的光电测量设备光学系统像面照度均匀性检测系统对某型号光电测量设备进行了检测,得到了该设备光学系统像面照度不均匀度达到18.7%,不满足不均匀度≤10%的要求,应对该光测设备进行重新装调.在重新装调后对该设备进行复检,得到重新装凋后的不均匀度为6.7%,像面照度均匀性得到了提高,验证了该方法的有效性.     

单积分球测量牛奶光学参数

本文将组织光学应用于牛奶测量,设计了单积分球系统,采取双光路补偿及光源调制的方法以提高系统的信噪比及测量精度,测量得到了牛奶在632.8nm处的光学参数,从而作为进一步研究的依据.     

消除阿贝误差的一种新方法

本文以丝杠导程的激光测量为例,提出了一种简便的消除阿贝误差的光学方法,确定了光学系统的有关结构参数,证明了该方法的有效性。该方法简单而易于实现,可应用于多种光学测长系统以有效地消除阿贝误差的影响,提高测量系统的精度。     

基于面阵CCD零件内表面无损检测的光学系统设计

设计了一种即有目视观测系统又有视频显示的智能无损检测系统。检测系统由含LED光源的照明系统、成像光学系统、高分辨率面阵CCD传感器件、显示系统四部分构成。利用光学设计软件ZEMAX设计了视场角为85°.探测距离为5∽100mm的光学系统．该系统具有结构紧凑、重量轻、方便携带等特点,实验表明零件内表面微小缺陷的检测精度达到斗μm级。     

基于非线性光纤环镜的全光波长变换综述

介绍了非线性光纤环镜的基本原理,以及利用光束传输法对耦合非线性薛定谔方程组进行数值分析,研究并搭建了采用非线性光纤环境作为介质,实现波长变换的实验系统,经实验证明,非线性光纤环路境能够将2.5 G bit/s归零码光脉冲波长变换20 nm,也能同时实现两个波长的转换。     

基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统

介绍了光纤拉曼散射效应测温和光时域反射定位的技术原理,针对传统点式测温传感器在实际应用中存在的漏检和定位不精确等问题,提出了基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统,该系统采用双通道校正测量模式,提高了温度测量和泄漏定位的准确度,从硬件组成和软件功能两方面对该系统进行了详细的阐述。     

利用光学系统色偏移进行表面粗糙度检测的方法及结构分析

利用光学方法对表面粗糙度进行检测以其非接触、高精度、无损伤、测量速度快等特点得到了广泛应用.文中介绍了一种利用多色光的轴向色焦点偏移进行表面粗糙度测量的方法,该方法基于共聚焦显微系统的基本思想.文章阐述了该方法的基本原理,并设计了一组光学系统对方法进行分析验证.     

双光路信号段交替合成压缩加密系统研究

介绍了一种光信号时域压缩的双光路信号段切换处理方法,在全光系统中实现了光信号分段切换,避免电子系统中存在的抗电磁干扰能力差等固有缺陷。红激光差拍干涉形成的移动干涉条纹等间隔匀速擦除由紫外光差拍干涉形成的移动光腔。通过调整系统参数,使两光波导之间写入光栅和擦除光条纹的移动速度分别相同,实现在同一时刻,两光波导对应位置的擦除红光明暗条纹分布相反,使得双路输入光信号被压缩切换到一路光信号输出,从而实现光信号的分段切换,可用于置乱加密等信号处理装置。     

基于LabVIEW的宽光谱膜厚监控系统的研制

介绍了一种基于LabV IEW的光学镀膜宽光谱综合监控系统。阐述了光学镀膜宽光谱监控的原理和高级图像编程语言(LabV IEW)在此系统中的应用;监控系统可以用于光学薄膜在线实时监控和光学薄膜的光谱特性检测。     

A new laser measurement system for precision metrology

Laser measurement systems, based on optical heterodyne interferometry, have been a valuable tool for precision metrology for almost two decades. During this period measurement requirements have steadily increased without an accompanying improvement in system capabilities. This paper describes a new laser head, electronics and interferometers that satisfy present needs and have the attributes to meet future requirements.     

大口径折反射式变焦距物镜的设计

本文介绍了一种大口径变焦距物镜的设计方法,该方法将整体光学系统分为前后两个部分,在前端光学系统采用反射式的结构来满足大口径的要求,后端光学系统采用将变焦距物镜倒接的方式,在系统的一次像面处进行组合,通过对后端倒接变焦距物镜的优化设计保证系统的成像质量。同时,通过具体的实例加以验证说明,从设计的结果看这种设计方法是可行的,并能保证系统结构的简单紧凑,解决了大口径光学系统在实现连续变焦时光学系统设计困难的问题。     

陆-陆光电成像系统识别能力分析

地面目标经陆基光电系统成像在CCD靶面上要经过许多环节,其中目标特性、大气条件和CCD性能及光学系统等都会对成像质量产生影响。本文分析了陆－陆光电成像系统的各个性能参数的匹配计算及其各环节具体参数的确定,并对光学系统的探测能力进行了详细的分析和预估,并通过具体的试验结果来证明这些分析的必要性与正确性。     

台式快速成型装置的光学系统研究与开发

快速成型技术是光学、电子、材料、计算机等多学科集成的高新技术。研制的台式快速成型装置具有体积小、成本低的特点,其制造成本及运行成本仅为同类国外产品的1/10～1/20。论文主要论述了该装置的光学系统设计过程。在首先确定光学系统设计准则的基础上,通过几种类型的光源比较,选择性价比高的紫外灯,并实现了计算机对紫外灯的自动控制,如光的开启、关闭、能量调节等。该光学系统采用椭球镜及圆锥面透镜等使光束聚焦耦合入光纤,在锥度光纤输出端,光束经扩束、准直、聚焦、滤除杂散光后照射在液面处,由计算机控制的工作台带动光纤,实现零件的自动加工。设计的光学系统成本低,光束质量高,性能稳定。