二元微透镜的位相平衡设计及叠加积分衍射分析

本文用位相平衡设计法设计了优化的二元光学微透镜，这是对Ｄａｍｍａｎｎ阶梯波带片设计方法的一种改进。文中用叠加积分作了二元微透镜的衍射分析，并与Ｄａｍｍａｎｎ法作了比较，计算结果说明本方法的衍射效率及象质都优于Ｄａｍｍａｎｎ法。且能设计更大相对口径（Ｄ／ｆ）。具有任意物象距的二元微透镜。     

静电减速透镜能量分析器的数值计算

用表面电荷密度法计算了能量分析器中静电减速透镜的电位分布,有基尔法对电子轨迹进行了模拟,在电子能量为20keV时,得到分析器的能量分辨为1.0eV;讨论了束径、入射角、透镜第三电极孔径对能量分辨的影响;并对个别实验结果论作了补充.     

原位成形光学微透镜的聚光性能研究

为解决荧光谱微检测系统中光学微透镜制作的困难,提出一种原位成形微透镜的制作方法,研究该微透镜的聚光性能,利用传统几何光学原理,分别推导出激发微透镜与检测微透镜的光线追迹方程,用该方程计算了2种微透镜的照射点分布几率,画出相应的分布曲线图,讨论了不同形状参数的微透镜对聚光性能的影响。研究结果表明,通过在光学胶中适当掺杂及打磨基底玻璃,可减小接触角,加大微透镜的形状参数,既能坚固透镜与基底间的粘接强度,又能提高微透镜的聚光本领。制作了使用原位成形光学微透镜的荧光谱微检测器,对生物荧光试剂进行了测试。实验结果表明,使用原位成形光学微透镜进行聚光,可使生物荧光谱强度提高4倍以上,通过在光学胶中掺杂以及打磨玻璃的办法,可以提高透镜的聚光本领约1.2倍。     

一种新的长焦距透镜的制造方法

针对小口径长焦距透镜传统火漆上盘法容易引起零件中心偏的问题，介绍了一种用平行平板上盘来加工长焦距透镜的方法。在加工透镜第二面的时候，取一平行度非常好的平板，将零件反扣在平行平板上，使零件和平行平板保持线接触，然后将透镜灌胶固定。采用这种方法加工（焦距ｆ′＝－６ｍ，口径Ｄ＝７．７５ｍｍ）的透镜，其中心偏角平均为１′，而采用传统火漆上盘法加工同样的透镜，其中心偏角平均为５′     

基于介电润湿三液体透镜的变焦光学系统的设计与分析

提出了一种基于介电润湿效应的三液体透镜与传统固定透镜组合的三组元结构变焦光学系统.在一、三组元固定不变的情况下,通过移动中间三液体透镜组改变系统焦距,并通过三液体透镜的自变焦特性,确保系统在变焦的同时保持像面位置不变.采用光焦度高斯括号法求解系统的初始结构参量,利用Zemax光学软件进行系统设计与优化,最后对系统的成像质量进行分析.结果表明:该系统总长22mm,可实现2.7~20.3mm范围内的连续变焦,系统变倍比接近8,在空间频率180lp/mm处调制传递函数值均大于0.4.     

自聚焦透镜的傅里叶变换性质及成像性质

对自聚焦透镜的二维傅里叶变换性质,成像性质以及脉冲响应作了系统论述.并从理论上对自行研制的自聚焦透镜的光斑尺寸进行了计算.在不考虑像差的情况下,直径为1.8 mm的透镜其出射光斑直径为1.2 μm,利用狭缝扫描法进行了实际测量,测量值为1.5 μm,理论值与实验值基本吻合,从而说明理论分析的合理性.     

几何光学实验中一现象的理论分析和验证

1引言 在用物距像距法测量凸透镜的焦距实验中,从理论上讲在不同的物距范围内,下述两种调节方法均易从像屏上得到清晰像:(1)物和透镜固定(令物距大于焦距),调节像屏成像;(2)物和像屏固定(令二者间距满足成实像的条件),调节透镜成像.     

自准直法测凸透镜焦距易发生的错误

自准直法测凸透镜焦距是一种常用的比较简单的实验方法,但往往由于观测的不是凸透镜焦平面上形成的象而造成错误,本文就此问题作如下分析。自准直法测凸透镜焦距原理:如图1,当物体尸处在凸透镜的焦平面上时,由P发出的光线通过透镜L折射后成平行光,如果在透镜后面放一个与透镜光轴垂直的平面反射镜M,此平行光经M反射后再次通过透镜,仍会聚于透镜光轴的对称位置上。也就是说,象相对于物为大小相等的倒立实象,物距、象距均等于该透镜的焦距。     

基于自由曲面透镜阵列的共形整流罩动态像差校正

为了校正大长径比、大扫描视角共形整流罩引入的动态像差,提出了一种固定自由曲面透镜阵列校正器。通过设计透镜阵列校正器中各透镜自由曲面的面形和旋转角度,校正不同扫描视角大长径比共形整流罩引入的动态像差。实验结果表明,自由曲面透镜阵列校正器可以对长径比为1.2的共形整流罩实现±50°扫描视角的动态像差校正。这种新型校正器具有动态校正器和固定校正器的优点,可适用于扫描视角大、长径比大以及稳定性高的共形整流罩光学系统。     

用于发散激光光束整形的自由曲面透镜设计

提出了一种激光光束整形自由曲面透镜的设计方法,这种方法可以对有一定发散角的激光光束进行整形。设计分为两个过程:1)设计初始结构,以准直激光光束作为输入光束,采用能量网格划分法,设计自由曲面整形透镜,将设计好的透镜作为下一步设计的初始结构;2)逆向反馈优化法,以带有一定发散角的光束作为输入光束,用上一步获得的透镜作为初始结构,采用逆向反馈优化的方法作进一步优化设计。应用这种方法,以束腰为10mm,发散半角为2.5°的发散激光光束为例,将其整形为40mm×40mm的方形光束,辐射照度均匀度达到了90.4%。最后,对设计的透镜进行了加工误差分析和安装误差分析。分析结果表明:透镜表面面形误差在±5μm范围内对目标平面辐射照度的均匀度几乎没有影响;透镜安装时,纵向位移误差dz对目标平面辐射照度的均匀度影响较小,横向误差dx、倾斜角误差dφ对辐射照度均匀度影响较大。     

透镜胶合应力的测量

本文论述了透镜胶合应力的测量方法和透镜胶合应力产生的原因。同时也介绍了读数偏光仪的原理和结构。     

低畸变宽工作距机器视觉镜头光学设计

机器视觉镜头参数要求有别于其他镜头，为了保证测量精度，要求镜头的光学畸变很小甚至接近零，有的工作场合还要求有很宽的工作距等。设计一种机器视觉镜头，使用8枚球面镜片，采用固定后组，移动前组的调焦结构，实现了在空间频率120 lp/mm处，工作距从无穷远到超近摄0.1 m时，镜头畸变小于0.1%，MTF全视场大于0.4的性能要求。光学系统后组使用了两枚镜片，与后组只有一枚镜片的架构不同，不仅提升了光学性能，还有利于系统的平衡及稳定。整个光学系统没有非球面，也没有高折射率或高阿贝数的特殊玻璃，均为常见的冕牌玻璃和火石玻璃，降低了镜头成本,镜片加工及组装公差范围内量产优良率达90%以上。该镜头光学系统可广泛应用于机器视觉尤其是智能机器视觉行业。     

紧凑针孔中性粒子分析器标定系统的设计和研制

介绍了紧凑针孔中性粒子分析器(CP-NPA)标定系统,包括一套高能量、小流强的中性粒子束线源和一 个配套旋转平台。束线源由高频离子源、电单透镜、速度选择器、加速管、电四极透镜和中性化室组成。高频离 子源已经完成研制,并顺利建立起等离子体。单透镜已经完成仿真、制造和测试。实验中引出电压为 1.0kV 时, 调整单透镜聚焦电压最高可以引出 36.4μA 束流。速度选择器、加速管、聚焦电四极透镜和中性化室也已完成概念 /工程设计。     

激光热诱导PbS纳米微粒的自陷、衍射和自散焦现象

用波长为488nm的氩离子激光与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的PbS纳米微粒水溶胶作用,观察到了样品的自陷、衍射和自散焦现象,样品的折射率为负。测量了自陷阈值功率,计算了样品的非线性折射率n2。样品响应时间为11.86ms,且对488nm波长的光有吸收,说明样品的上述现象主要是由激光热诱导折射率的改变所引起的。     

Canonical transformations and gauge fixing in the triplectic quantization

We show that the generators of canonical transformations in the triplectic manifold must satisfy constraints that have no parallel in the usual field antifield quantization. A general form for these transformations is presented. Then we consider gauge fixing by means of canonical transformations in this Sp(2) covariant scheme, finding a relation between generators and gauge fixing functions. The existence of a wide class of solutions to this relation nicely reflects the large freedom of the gauge fixing process in the triplectic quantization. Some solutions for the generators are discussed. Our results are then illustrated by the example of Yang-Mills theory.     

LiNbO3中光折变全息的热固定特性

带输运模型方程和耦合波方程结合起来研究ＬｉＮｂＯ３晶体中体全息记录和热固定的特性。发现在一边记录一边固定时,同时存在的离子光栅通过减小耦合增益而影响了电子光栅的写入,且得到的固定后折射率光栅随深度的改变较小,这与记录完固定有非常大的区别,两种热固定方法得到的折射率光栅的衍射效率大小将主要决定于入射记录的实始光强比,该模型同时显示对于高掺杂浓度的ＬｉＮｂＯ３晶体的热固定,在其显影过程中,由于导带电子     

Fe：LiNbO3晶体光折变全息热固定动力学特性分析

以Fe:uNbO3晶体为例,考虑了电子载流子热激发(强烈地依靠于温度),通过对以扩散和光伏特效应为主导输运机制的带输运方程和耦合波方程进行数值求解,分析了热固定过程初始光强入射比和固定温度对光栅空间电荷场的影响,指出记录固定过程中内电场极值的出现来源于质子电场对施主光栅电场的部分补偿,质子光栅电荷场可以导致晶体中记录光束之间能量耦合方向的变化,得出了理论上的加热固定时间。     

光折变全息CO2激光局域热固定

提出用ＣＯ２激光对记录于ＬｉＮｂＯ３晶体中的全息进行实时实时地局域热固定，通过脉冲加热和加载吸热体，可以使得温度范围在１００～２００℃之间的区域接近于加热光的形状，分布于一局部范围，文中给出了加热模型及其数值解，通过得到了最优解参数进行了一系列实验，实验结果显示，用ＣＯ２激光可以成功地光折变全息进行实时地地局域热固定，并且加热时间短，固定转换效率较高。     

WDM filter modules consisting of minimum elements

We propose a novel wavelength-division-multiplexing WDM filter module which consists of minimum elements of an input fiber, two output fibers, and two lenses. A wavelength-selective multilayer is coated on a convex surface of one of the lenses. The direct splicing method is used to attach the lens to the fiber edge without adhesion, polishing or antireflection coating. Considering the theoretical beam-angle dependences of the fiber cutting angle and the lens length theoretically and fabrication constraints on the module design, we present an optimal fabrication condition. The fabricated modules showed less than 0.7-dB insertion losses, over 65-dB return losses, and over 20-dB isolations.     

Extended Connection in Yang-Mills Theory

The three fundamental geometric components of Yang-Mills theory –gauge field, gauge fixing and ghost field– are unified in a new object: an extended connection in a properly chosen principal fiber bundle. To do this, it is necessary to generalize the notion of gauge fixing by using a gauge fixing connection instead of a section. From the equations for the extended connection’s curvature, we derive the relevant BRST transformations without imposing the usual horizontality conditions. We show that the gauge field’s standard BRST transformation is only valid in a local trivialization and we obtain the corresponding global generalization. By using the Faddeev-Popov method, we apply the generalized gauge fixing to the path integral quantization of Yang-Mills theory. We show that the proposed gauge fixing can be used even in the presence of a Gribov’s obstruction.