应用于钢管直线度机器视觉测量的光学成像系统设计

针对钢管直线度的机器视觉测量,设计了成像系统的技术指标.采用双高斯结构设计了光学成像系统基本结构,并通过ZEMAX光学模拟及像质分析,对成像镜头的结构参数进行了优化.设计结果表明,该光学成像系统总体成像质量较好,畸变小于0.08%,在频率为62·5 lp/mm时,0.7ω视场的MTF值大于0.5,能够用于钢管直线度测量...     

水下微光成像的ICCD光路耦合仿真

水下成像由于光照度很低,因此需要微光器件进行接收。ICCD是常用的微光数字成像器件,CCD与像增强器的耦合是ICCD的关键技术之一。讨论了ICCD的结构,并对ICCD中中继透镜、光纤面板、自聚焦透镜的耦合进行了ZEMAX光学仿真,经过参数优化得到较为理想的结果。然后分析了各自的几何像,MTF,耦合效率等参数,实验结果表明：透镜耦合的ICCD有很高的成像质量;光纤耦合的ICCD有很高的耦合效率;自聚焦透镜耦合的ICCD的性能介于两者之间。     

利用ZEMAX软件分析光器件中的PDL

文章简要介绍了常用的偏振相关损耗(PDL)的计算和分析方法,在此基础上利用 ZEMAX软件的POLARIZATION ANALYSIS(偏振分析)功能对光器件的PDL进行了分析和计算,并且与常用数学软件的计算结果和实际器件的测量结果进行了比较,证明了利用ZEMAX软件模拟计算和分析光器件PDL的可行性和准确性,说明了利用ZEMAX软件不仅可以提高设计人员的工作效率,而且能取得精确的计算和分析结果.     

采用非制冷红外探测器的折衍混合物镜设计

针对长波320×240元非制冷焦平面阵列探测器,设计了折射／衍射混合大相对孔径红外镜头,工作波段8～12舯,焦距为90mm,F数为1,视场为10°．系统为三片式结构：利用二元光学元件具有大的负向色散特性,在第4面引入衍射面,有效地消除了色差,简化了系统结构并减轻了质量,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价．结果表明,系统成像质量良好,各项指标均满足使用要求．     

黄曲霉毒素B1光纤检测系统设计

为了解决传统化学发光酶免疫分析方法中大尺寸光电检测装置探测头与反应孔的对准难题,采用多模光纤结合光纤型光子计数探头对目标信号进行探测,设计一种基于光电检测技术的黄曲霉毒素B1光纤检测系统。通过ZEMAX仿真与测试结果显示,在反应孔范围内,与反应孔中心位置检测相比光纤光子收集比达到95.83%以上,检测相对标准偏差RSD ≤ 0.21 %,光纤探测口与反应孔对准要求大大降低。试验结果表明,该光纤检测系统的检出限为0.63 μg/L,标准曲线相关系数为0.9977,RSD为1.03~2.38 %,样品加标回收率为92.62~96.03 %,具有更高线性度、精密度、重现性等。     

40倍长工作距离PCF熔接系统显微物镜设计

针对PCF熔接系统对显微物镜的长工作距离、高放大倍率和高分辨力的需要,本文设计了一组用于光子晶体光纤端面成像的特殊物镜,并通过ZEMAX仿真优化。该物镜具有40?高放大倍率、5mm长工作距离、1μm的高分辨力、500μm×500μm较大视场等特点。通过实验验证该物镜达到了设计要求。     

非球面在小变倍比变焦距光学系统设计中的应用

为了提高变焦系统的性能,使其拥有良好的像质,简化系统结构,方便机械加工、装调,在小变倍比变焦距光学系统设计过程中引入了非球面设计。利用光学设计软件ZEMAX对系统在长、中、短3个焦距位置进行优化设计,由此得到了一焦距15.6196～23.4084mm,视场±10.29°～±7°的变焦系统,系统由4组6片透镜组成,其中包括1个非球面。该系统具有结构简单紧凑、成像质量较好等特点。     

高斯光束均束器光学系统设计

为了提高激光光束的应用水平,需要将高斯光束整形为平顶光束。分析了非球面高斯光束均束器的基本原理和设计理论,选用超高斯光束函数作为平顶光束的数学-物理模型,建立了入射高斯光束与出射平顶光束之间的映射关系式,给出了高阶非球面的面型参数,利用光学设计软件ZEMAX设计了高斯光束均束器光学系统。系统入射光束直径为2 mm,出射光束直径为4 mm,激光波长为1064 nm。分析了能量转换效率,根据Bessel公式定义了平顶光束的平顶度。设计结果实现了激光束的2倍准直扩束、95.98%的能量转换效率和96.6%的平顶度。     

折反式大口径、大视场、宽光谱光学系统

在地面的目标探测光学系统多采用大口径(500 mm)同轴光学系统的前提下,系统探测的大视场和宽光谱就成了亟待解决的问题。设计了附带小口径球面透射校正镜组的折反式光学系统,利用该校正镜组校正了系统由于大相对口径、大视场和宽光谱带来的像差,使系统达到了预定的指标要求。其中只有主反射镜面形为二次非球面,设计参数也易于加工。在相应的实例要求下,用ZEMAX光学设计软件进行了优化评价,并给出了该系统的对星观测结果。该光学系统设计的口径为Ф750 mm,相对孔径为1:1.32,视场为4 ,光谱范围为500~800 nm,系统实际探测能力在15 Mv以上。该系统结构简单,均采用普通玻璃材料,成本低,成像质量良好。     

可见与近红外波段大视场平行光管物镜设计研究

近年随着新一代微光夜视仪的装备使用,对可靠性提出了新的试验要求,为满足微光瞄准镜可靠性试验的条件要求,我们设计了大视场平行光管物镜。本文针对微光瞄准镜检测用大视场平行光管物镜系统进行设计,使用ZEMAX软件,对平行光管物镜进行优化设计,像差分析,得到满足要求的设计结果。