激光显示的原理与实现

基于三基色激光显示具有亮度高、色彩鲜艳、清晰度高等特点,给出了大屏幕激光显示技术的原理,介绍了本实验室应用波长分别为671 nm、532 nm和473 nm,功率为1.3 W,0.32 W和3.5 W的红、绿、蓝固态激光器制造的大屏幕激光彩色电视。针对激光显示中干涉散斑现象和颜色失真提出的瞬间小视场变波前消干涉方法和颜色扩展方法,在实验中取得了良好效果。     

Cook结构补偿镜的球面折反型望远系统

基于Cook结构补偿镜提出了一种球面折反型望远系统。该系统将传统折反结构中的非球面球面化并用基于Cook结构的补偿镜代替传统的前置大口径补偿镜。将该镜置于次镜之后,其直径减小了很多,支撑结构也变得简单易行,整个系统容易制造。系统光学性能如下:全视场为0.5°,相对孔径可以做到F/7,遮拦比为0.42,MTF衍射极限为0.45@50pl,设计、加工和装校后总的MTF可以做到0.40@50pl,非常接近衍射极限水平。     

柔性双补偿杆式动镜支撑机构的设计

对红外傅里叶变换光谱仪动镜支撑机构的核心部分—柔性铰链机构进行了研究.以柔性单补偿杆式机构为基体,设计出一种柔性双补偿杆式机构.利用有限元分析软件Patran和Nastran对其进行了模拟计算,并和目前国内最好的柔性单补偿杆式机构进行比较.然后,根据模拟计算得出的结构参数加工出简易实物,并对实物进行了实验测试及误差分析...     

曲率半径的高精度测量及其不确定度

为了高精度测量光学元件的曲率半径,提出了一种利用反射式计算全息元件结合波长移相干涉测长技术测量光学球面曲率半径的方法.测试中,将反射式计算全息元件作为基准来标定所用标准镜头参考面的曲率半径,利用波长移相干涉技术测量干涉腔腔长,通过计算分析得到被测元件的曲率半径.文中描述了该方法的系统构成及其工作原理.结合实例,运用理论分析与软件仿真模拟分析了方法的测量不确定度.最后,利用实验室现有的商用波长移相干涉仪进行了实验验证.对一口径为100 mm的球面样品进行曲率半径的测量,得到的结果为157.108 3 mm;利用接触式球径仪法对同一样品进行对比测量,结果显示相对误差小于0.02％.与其它目前已有的非接触式曲率半径测量方法相比,提出的方法具有误差源少、测量精度高、易于操作等优点.     

一种基于TMS320C6416T的激光色域转换方法

为了快速完成荧光色域到激光色域的颜色转换,设计了以高性能的DSP芯片为核心处理器,结合现场可编程门阵列FPGA的实时数字图像处理平台.给出了三组不同波长激光的色域转换矩阵,在基于TMS320C6416T的图像处理平台上实现了两个系统的信号转换,并且利用多种加速算法,加快了处理速度.实验结果表明,本文的方法有效地扩展了激光电视的颜色区域,降低了图像的饱和度.     

激光显示中的色域转换系统

根据激光显示的特点,推导出以三色激光(红:671nm,绿:532nm,蓝:473nm)为三基色的颜色系统与普通电视三基色系统的矩阵转换关系。利用解码模块、FPGA处理模块、编码模块为主要组成部分,设计了激光三基色系统和普通电视三基色系统的色域转换电路。介绍了如何采用FPGA实现视频彩色信号色域转换的方法和相关算法,分析了电路中各个模块的作用及整个电路的工作过程。从组成框图、硬件设计和软件流程等方面对该系统进行了详细描述。     

采用双自由曲面整形的无掩模光刻照明系统

为了实现无掩模光刻系统所需求的矩形准直平顶激光光束照明,提高照明系统的能量利用率,提出了一种利用双自由曲面整形的照明系统设计方法。根据光程守恒原理和折射定律,推导了积分形式的双自由曲面面形方程;采用数值解法求解积分方程,分别设计了含有双自由曲面的双透镜整形单元和单透镜整形单元的照明系统,使用光学设计软件对两种照明系统进行模拟,得到两种照明系统的照明均匀性在93%以上,能量利用率大于91%。结果表明,两种照明系统均能实现无掩模光刻系统的高均匀性、高能量利用率照明。     

基于ANSYS/LS-DYNA的仿生刀具土壤切削的动力学仿真

在ANAYS/LS-DYNA中建立了普通刀具和仿生刀具的有限元模型,并运用显示动力学分析程序ANSYS/LSDYNA对两种刀具切削土壤过程进行了数值模拟分析,得到了切削土壤的等效应力分布情况。结果表明,仿生刀具可以起到减小切削阻力的效果。     

区域分析在新城市中心区城市设计中的应用

针对当前新城市空间城市设计开展中存在的问题,引入区域分析的内容、方法进行阐述,旨在从更广阔的层面、更深远的层次补充和完善现代城市设计.最后通过实证案例说明城市设计中区域分析的意义和具体应用.     

双自由曲面大视场头盔显示光学系统设计

视场大小是评价头盔显示器在虚拟现实等领域的关键性能指标,为了克服视场增加带来各类像差急剧增大的困难,提出了一种基于双自由曲面的大视场头盔显示光学系统。首先,分析了双椭球结构实现大视场与低畸变的基本原理,指出了其难以校正除畸变以外其他像差的原因。接着,提出根据系统对称性和光路走向采用竖直方向对称、水平方向不对称的自由曲面反射镜校正离轴像差,完成了基于双自由曲面反射镜的大视场头盔显示光学系统设计。系统视场范围为106.3(H)80(V),最大相对畸变为6.97%,出瞳直径8 mm,点眼距19 mm。单目系统向外倾斜8时,双目视场范围为122.3(H)80(V),双目重叠视场为90.3(H)80(V),瞳距在55~71 mm范围内可调节。对系统性能分析结果表明:相比双椭球结构,系统成像质量得到较大提高;视场范围和相对畸变满足虚拟现实领域的应用要求。