角膜地形图仪中Placido盘及投射照明系统的设计与实现

为了实现检测角膜的表面形貌,设计了基于Placido盘的角膜地形图仪投射照明系统。首先,根据人眼的明视觉光谱光视效率、CCD元件光谱响应曲线以及仪器对面光源照度与发光均匀性的要求,进行了LED背光源设计。其次,根据角膜地形图仪检测原理,比较了球形和椭球形Placido盘的利弊,在背光源照明下分析了这两种面型Placido盘的光照情况。分析显示,椭球形Placido盘的最大辐照度优于球形盘。采用反向逆推法建立数学模型,利用Matlab软件求解确定了盘上黑白条纹环的分布。最后,根据上述设计参数进行了Placido盘加工,搭建了投影照明实验装置,并利用标准模型眼对所获得的投射照明系统进行检测。实验结果表明:在主波长为625nm的AlGalnP红色LED面光源照明的情况下,采用所设计的24环椭球型Placido盘成像到CCD上的黑白条纹环满足等间隔均匀分布的要求,检测精度可达到0.05m~(-1),较好地满足了角膜地形图仪对投射照明系统的高对比度、高精度的要求。     

裂隙灯显微镜照明系统的设计与实现北大核心CSCD

根据显微镜照明系统的特点,设计了一款适用于裂隙灯显微镜的科勒照明系统,以实现对眼球的照明与检测。将照明系统分为集光镜与聚光镜两部分,集光镜选用三片式结构,聚光镜选用双胶合结构;根据显微镜照明系统要求,利用最小球差公式求解得到集光镜的初始结构,并用光学设计软件Zemax进行优化设计;将聚光镜添加到光路中,进行整体优化,利用TracePro软件对接收面的光照均匀度进行模拟仿真。整个科勒照明光路总长280mm,可变光阑面距离集光镜20mm,距离聚光镜142mm,工作距离95mm,接收面光照度在水平方向上均匀度达到93.9%,在垂轴方向上达到92.5%,光斑边缘光滑,清晰分明。该照明系统整体结构简单,其性能很好地满足了整机要求。     

光栅光谱仪中的高速数据采集系统

介绍了一种基于单片机的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统.其由单片机系统、高速A/D转换模块、DMA控制电路和RAM存储器等构成.采用了DMA块传输方式,利用AD1674JN高速A/D转换实现了数据的高速采集.详细表述了系统的工作原理、硬件电路及其控制逻辑.这款电路用在相应的光谱仪中可以测量的光谱范围为300~600nm,控制步进电机与减速系统配合,同时结合C-T型光学系统,理论上最小输出一个脉冲光谱移动0.01nm就可采样一次.     

基于Wi-Fi通讯的大功率光功率计的研制

介绍了一种基于Wi-Fi无线通信技术的大功率光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,采用热电堆探测器实现热电转换。它不但能通过ESP8266Wi-Fi模块支持与上位机实现无线通信,并且同时支持USB通信模式。该系统可以在0.19μm～15.0μm波长范围内实现100 m W～100 W激光功率的连续自动量程切换测量。该光功率计还具备了通过脉冲宽度调制(PWM)与0～5 V模拟信号电压输出方式去反馈控制激光器输出强度,以及外触发功能。测试结果表明,该光功率计不但可以很好地满足工程应用中大功率激光器输出功率的检测与控制,并且实现了基于Wi-Fi无线通信方式的移动式测量。     

基于IC的积分时间和频率可调的线阵CCD驱动

CCD器件作为现代视觉信息获取的一种基础器件,因其能实现信息的获取,转换和视觉功能的扩大,同时能给出直观、真实、层次丰富的可视图像信息,因此在光谱分析中得到了越来越广泛的应用.主要介绍了一种基于IC驱动法实现线阵CCD(TCD1206SUP)转移脉冲-SH,驱动脉冲-CR1和CR2,复位脉冲RS的产生,同时结合单片机实现积分时间和频率同时可调.这款驱动电路用在相应的光谱仪中可以测量的光谱范围为300～600 nm,同时结合C-T型光学系统,分辨率可以达到0.06 nm.