变距测径仪的光学系统设计

介绍一种新型测径光学系统,其变焦距物镜镜头使物距可变,而成像倍率不变。这是一种中等距离测径仪器,其工作距离为400～680mm,对应的测径范围为φ90～φ150mm,测径精度可达0.2～0.02mm。     

高清折反式视频显微镜

为了实现对细胞工厂中细胞的实时监测,设计一款高分辨率、长工作距离的视频显微镜。采用卡塞格林式物镜与折射式显微系统相结合的设计方法,在反射式系统中加入厚弯月形透镜补偿系统产生的像差,缩短光学系统的横向尺寸,校正像差。针对被观察细胞的具体特征,设计了一种工作距离100mm、分辨率1.2μm、线视场2mm的视频显微镜,达到高清水平,系统很好地校正色差、球差、场曲和畸变,达到了平场消色差显微镜的要求。实现对细胞状态的高清实时监测。     

CCD型生物芯片扫描仪光学检测系统设计

介绍了一种基于制冷型CCD相机的生物芯片扫描仪光学检测系统。通过对生物芯片扫描仪工作原理的分析,总结出了CCD选型原则和光学检测系统荧光收集物镜的重要设计参数。借助于ZEMAX光学设计软件设计出了具有大数值孔径(0.4)、长工作距离(7mm)、适用于可见光全光谱下的荧光物镜,提高了扫描仪荧光收集效率。评价了该荧光收集物镜的成像质量,各方面参数符合扫描仪设计要求。     

CR扫描仪激光扫描光学系统设计及理论分析

设计了一种适合于计算机X射线扫描仪的新型激光扫描光学系统,采用五角棱镜和聚焦物镜组成扫描臂以取代传统的f-θ镜头,利用影像板的柔性成圆弧形进片。扫描臂又用做接收器件来收集激发出的荧光,使得系统性能提高,同时结构简单。用Zemax光学软件对扫描物镜的光学性能进行了分析。对机械结构进行了有限元仿真,确定了扫描臂转速。研究了当入射光与五角棱镜入射面不垂直及五角棱镜存在安置误差时,对系统分辨率的影响。结果显示设计的激光扫描光学系统具有一定的容差性。实验验证了所设计制造的扫描仪的性能,扫描图像具有良好的视觉效果,能够满足工业检测要求。     

应用于数字高速成像的离轴光学系统设计

为提高数字高速多幅相机的像面照度,简化光学系统结构,提出一种离轴光学系统设计方法。该系统使用多组相同物镜,采用圆心一组,圆周均匀分布多组的方式平行阵列排布。分布于圆周上的物镜,其像面接收器相对物镜轴心平移离轴,以获得与圆心物镜相同的物面图像。分析了单物镜像面照度、畸变等与视场有关参数对光学系统各像面匹配的影响。在此基础上给出一个5通道离轴光学系统设计实例,系统空间分辨率优于30 lp/mm,畸变小于0.1%,F数2.0。相比目前广泛采用的棱锥、棱镜分幅方式,该离轴光学系统像面照度增加5倍以上,系统结构简易。     

折/衍混合超轻小型投影式头盔光学系统设计

投影式头盔系统具有成像质量高,结构轻便等特点。分析投影式头盔光学系统设计参数的选择原则,并基于投影式物镜引入对角为1.55 cm的新型OLED显示器作为图像源,采用折射/衍射混合结构来减轻光学系统的体积和重量。通过ZEMAX软件对系统进行优化,设计得到一款质量仅1.35 g,直径11.32 mm的超轻小型三片式头盔显示器光学系统。系统中心视场MTF在32lp/mm处达到了0.52,在该空间频率下对应人眼的分辨率为1.85,′在大视场处,子午和弧矢MTF也均大于0.2,分辨率满足SVGA显示模式要求。     

手持式眼底相机光学系统设计

提出一种新型眼底成像系统,结构更加简单、紧凑。系统的成像和调焦投影光路共用调焦镜,调焦投影光路完全嵌入到照明光路。调焦投影光路不再专设照明组件,避免了投影目标和调焦镜之间的机械联动结构。并且充分利用了网膜物镜系统的空间。利用LED光源窄带宽的优势,瞄准和拍照过程共用一个电荷耦合器件相机。采用新的光学结构,设计了一款视场30°、工作距离30mm的眼底相机光学系统,眼光焦度补偿范围-10m-1～+5m-1,物方各视场分辨率为45line/mm,畸变小于5%。     

同轴五反大视场多目标三维成像光学系统设计

对于远距离、大视场、多个运动目标的光电跟踪,现有光学系统形式难以同时兼顾大口径、大视场与高角分辨率的要求。通过模仿人眼小凹转动视觉生理机制,设计了一种轻型物方扫描校正镜组,具有中红外成像与激光测距的共口径同轴五反式新型光学系统。该光学系统主镜口径为1000mm,瞬时扫描有效口径为600mm,最大视场角达到20.7°,中波红外成像传感器像元角分辨率优于13!rad,激光测距单元作用距离达到20km。该新型光学系统具有大视场范围,可同时对6个以上远距离高速运动目标进行跟踪。     

细胞发酵罐显微光电检测系统显微镜头光学设计

提出一种在发酵罐外部架设显微系统进行非接触式细胞观测的光电检测方案。现有倒置生物显微镜工作距不足,并且其自身光源发散角大、能量低不足以照亮细胞,而工作距足够的工业显微镜分辨率最小只能达到10μm,所培育的动植物细胞大小为10～20μm,无法获得清晰的细胞图像。为满足系统指标,设计了一种非接触式、折反射结合的长工作距可变焦光电检测系统。系统采用卡塞格林系统和李斯特物镜结合的设计思路,解决了折射式结构像差大的缺点。光学系统放大倍率为3～5倍,工作距为40mm,物方数值孔径0.18～0.3,分辨率可达到1.17～1.96μm,其轴上点在CCD截止频率133lp/mm处均大于0.1,大于人眼极限分辨阈值0.05。     

宽波段、高分辨率折反式航摄物镜设计

为满足在10 000 m左右高空摄影时地面分辨率达到0.2 m的需要,采用长焦距和折反射式光路形式设计一种高分辨率CCD航摄物镜。使用普通玻璃校正由大口径和长焦距带来的二级光谱,且在单个像元尺寸为8 m的36 mm48 mm大面阵、高分辨率CCD作为接收器的条件下,光学系统在60 lp/mm处各视场的传递函数均接近衍射极限,满足成像质量要求,最终实现了在470 nm~950 nm宽波段工作范围内能够进行全天侯观察与测量。     

一个临界系统与Lorenz系统和Chen系统的异结构同步

对最近提出的一个临界系统，设计了一个非线性控制器，使得系统的第一个状态信号以指数收敛速度追踪任意给定的参考信号；利用Active控制实现了这个临界系统与Lorenz系统以及Chen系统的异结构同步.大量数值实验验证了理论结果. 关键词： 追踪控制 异结构同步 混沌系统     

远程控制实验系统中的视频系统

介绍了NetMeeting、视频控制插件与NAT在远程控制实验系统的视频系统中的应用方案.利用NetMeet-ing强大的功能及其通用性,LabVIEW的易用性,再结合Linux的稳定性,使远程控制实验系统的视频系统变得更加完善.     

一个unified系统与R?ssler系统的组合研究

将Unified系统和Rssler系统凸组合构造了新的混沌系统，包括含两个参数的Unified-Rssler系统，以及含一个参数的Lorenz-Rssler系统和Chen-Rssler系统，通过计算最大Lyapunov指数谱、维数谱和计算机仿真，确定Chen-Rssler系统的混沌区域. 关键词： 混沌 凸组合 Lyapunov指数谱     

Chaos synchronization between Chen system and Genesio system

This Letter presents two synchronization schemes between two different chaotic systems. Active control synchronization and adaptive synchronization between Chen system and Genesio system are studied, different controllers are designed to synchronize the drive and response systems, active control synchronization is used when system parameters are known; adaptive synchronization is employed when system parameters are unknown or uncertain. Simulation results show the effectiveness of the proposed schemes.     

冷冻靶制备用低温氦气循环系统

常温高压渗透充气、低温冷却的冷冻靶球,需要20K以下的低温循环氦气,用于冷却高压渗透室和低温恒温腔。本套系统采用GM制冷机为冷源,采用专用氦压缩机为循环泵,设计高效率的回热式换热器,实现末端的20K以下低温氦气,通过低温氦气冷却终端部件,实现了20K的低温恒温环境和渗透室的冷却。     

水下目标跟踪系统中的抗多途专家系统

众所周知，水下声信道是相干多途信道，信号在信道中的多径传播使得接收信号序列复杂化，因而极大地增加了信号处理的难度。对于水下目标跟踪系统，从带有干扰的接收数据中挑选出直达脉冲是系统正常工作的必要前提。本文着重介绍了系统软件的核心部分——专家系统，它用于实时跟踪系统的数据预处理，负责在多途干扰背景中提取定位解算所需的有效信息。通过计算机仿真、松花湖试验和海上试验的验证，专家系统可以准确地挑选出直达脉冲和最佳解算阵元，因而确保了系统的定位精度与测深精度。     

合肥光源逐圈束流位置监测系统中的定时系统

 定时系统是合肥光源逐圈束流位置监测和相空间测量系统中的重要组成部分,其主要目的是为数据采集卡提供与环内电子束团同步的时钟信号。该系统包含高速ECL时钟成形、分频电路、程控延时电路、控制模块等部分。可实现延时范围0～220ns,最小延时步距0.5ns,调整精度0.1ns,时钟抖动小于200ps。系统控制软件基于客户/服务器结构,操作灵活、方便。     

具有对应分段系统和指数系统的新混沌系统的Hopf分岔控制研究

为进一步了解一个复杂的有不稳定奇点的三维动力系统在Hopf分岔点附近的非线性特性,采用非线性控制器,提出了相应的控制系统,使得受控系统可能发生余维一、余维二和余维三的Hopf分岔.通过严格的数学推导给出了受控系统发生分岔的参数条件,证明了可控制系统在指定区域内发生退化分岔和可调控分岔的稳定性.     

红外系统作用距离实时计算系统

鉴于复杂大气条件下的红外系统作用距离难以精确、实时地计算,提出一种建立红外系统作用距离实时计算系统的方法。通过将MODTRAN软件与基于光谱等分法建立的红外系统作用距离模型有机地结合起来,实现对于MODTRAN软件自动写入配置及调用计算,简化了大气模型的配置方法,并能够自动读取MODTRAN生成的结果输出文件。对某探测目标在不同海拔高度（1 km~6 km）及不同降雨强度(0 mm/h~4 mm/h)下红外系统作用距离进行计算,结果表明:探测高度的变化对于红外系统作用距离有比较明显的影响,其中在1 km~3 km探测高度范围内,探测距离变化尤为明显。降雨对于红外系统作用距离影响巨大。降雨强度为1 mm/h时,红外系统作用距离衰减为无降雨时的50%。当降雨强度大于3 mm/h时,作用距离趋于稳定。     

关于Lagrange系统和Hamilton系统的Mei对称性

对Lagrange 系统和Hamilton系统Mei对称性的研究表明，Mei对称性的两种表述对Lagrange系统是等价的，给出一类Mei对称性，而对Hamilton系统不等价，给出两类Mei对称性. 关键词： Lagrange系统 Hamilton系统 Mei对称性 守恒量