小型棱镜摄谱仪摄谱面倾角与入射缝宽的确定

一、前言用小型棱镜摄谱仪作原子光谱测定实验时,由于仪器的线色散率与分辨率均较小,要摄取清晰成像的谱片,摄谱面倾角与入射狭缝宽度的选择与调节是关键之一。我们在实验中,根据理论分析,用杭州光学仪器厂生产的WPL小型棱镜摄谱仪,确定出摄谱面倾角与入射缝宽的最佳调节值,获得了比较理想的成像谱片。     

小型摄谱仪中阿贝式横偏向棱镜的调节技巧

本介绍了小型摄谱仪中的阿贝式横偏向棱镜的快速调节技巧。     

使用小型棱镜摄谱仪半定量分析光谱的简便方法

摘要介绍了借助CCD工业摄象机，使用小型棱镜摄谱仪拍摄光谱及在微型计算机上制作标准铁谱和处理光谱的方法.这种方法的采用使我们不必每次都拍摄铁 谱，大大地简化了样本的半定量分析.     

小型棱镜摄谱仪的应用

利用小型棱镜摄谱仪看谱系统对汞光谱进行谱线的测量,给出较为完整的汞光谱,使学生在实验中有较为明确的依据.     

小型棱镜摄谱仪的调整与定标

本文简明扼要的介绍了通过已确定准直的平行光管对小型棱镜摄谱仪的调整与定标。     

三波段光学成像系统设计及鬼像分析

为了对目标的多波段辐射特性进行测量,设计了一套300~1 000nm三波段光学成像系统.该系统共用同一入射窗口,采用两个直角棱镜进行分光,每个波段使用独立的光学成像镜头,能同时得到目标的紫外、可见光和近红外图像.利用LightTools软件对此系统的鬼像进行模拟分析,发现棱镜表面和窗口玻璃之间的光束多次反射之后,经过光学成像镜头聚焦到探测器靶面上,形成了目标的多重鬼像,大大降低了图像的对比度.实验结果表明:采用本文所述方案,三波段成像系统能达到较好的像质;将窗口玻璃和第一个棱镜的角度控制在7″之内可以消除鬼像,对使用棱镜作为分光元件的多波段光学成像系统的设计和研制具有一定的参考意义.     

使用小型棱镜摄谱半定量分析光谱的简便方法

介绍了借助CCD工业摄像机,使用小型棱镜摄谱仪拍摄光谱及在微机计算机上制作标准铁谱和处理光谱的方法,这种方法的采用使我们不必每次都拍摄铁谱,大在地简化了样本的半定量分析。     

氢光谱的数字CCD成像与分析方法研究

用数码成像技术对现有棱镜摄谱仪进行改造,并用计算机程序处理图谱:改造后的装置能够清晰地拍摄到氢光谱和氦光谱,在Windows画图软件或Photoshop软件中可用内插法对两者进行比较测量,或者将图像放大打印在纸上用毫米尺直接进行测量,其图像直观,计算方便,可应用于物理实验教学中.     

如何准确测定薄透镜的焦距

光学实验中,薄透镜焦距的测量是最基本的实验,常用的测量方法有:物距与像距法(简称为物像法),透镜二次成像法、自准直法、辅助透镜成像法、准直光管法等.除了自准直法和准直光管法外,无论使用哪种方法,都必须要直接测定像距.虽然从理论上说,物距和像距都可以近似地用从透镜光心算起的距离来代替而不必考虑透镜本身的厚度,因而测出的焦距一般较为准确,但由于视差、景深等因素的影响,使得在实验过程中难以准确地确定像的位置,故而使得实际的测量结果相当不准确.     

小型自准直攝谱仪

1.在1958年7月间,由于大炼钢铁的需要,我们决定试制摄谱仪。经穷干苦干,终于同年十月一日试制成功了自准直小型摄谱仪。下面对这种摄谱仪作一简单的介绍。 2.摄谱仪的光学系统(如图):S为光源,L_1为一聚光透镜使光均匀照亮狭缝A,C_1是平面反射镜,使从狭缝来的光的方向转过90°。L_2是一消色差的复合透镜,既作准光物镜又作照相物镜,使从狭缝来的光线变成平行光经过棱镜而色散,     

五角棱镜光学平行差的理论分析

利用矩阵光学方法,计算得出五角棱镜两种光学平行差的解析表达式,分析五角棱镜光学平行差与工作面法向矢量夹角的矩阵关系.基于Agilent激光干涉仪角度测量系统和DHC三维转台搭建实验装置,测量了Thorlabs五角棱镜的两种光学平行差.实验和解析式计算结果偏离度不超过4%.五角棱镜滚动角、偏摆角的变化等效于五角棱镜光学平行差的变化.通过坐标系变换,五角棱镜的自身误差和系统在线测量误差可以被同时标定.该研究对五角棱镜的实际加工、测量系统标定,以及高准确度面形检测提供了参考.     

可见光谱照明对小鼠卵母细胞及早期胚胎发育质量的影响

卵母细胞及早期胚胎在体外提取时难免受到可见光照明的刺激。但光照明对其体外发育质量的影响仍不明确。结合体外培养技术、无损成像技术(全场光学相干层析系统)及三维重构技术,在光强与曝光时间一致的条件下,首次实时原位地,从形态学角度,分析了不同可见光谱对小鼠卵母细胞及早期胚胎发育质量的影响。发现(1)与白光照明相比,蓝紫光显著降低卵母细胞生发泡破裂及第一极体排出比率,而在绿光及红光照明下,生发泡破裂及第一极体排出比率明显提高。(2)与白光组相比,蓝紫光组囊胚发生率明显下降,凋亡程度明显加大,而绿光及红光组囊胚发生率显著上调,凋亡程度明显减弱。这表明蓝紫光对小鼠卵母细胞及早期胚胎发育的损伤最大,而绿光和红光几乎无损伤。     

角锥棱镜的斜入射远场衍射图样

角锥棱镜是激光反射器的主要光学组件,在合作目标卫星激光测距中发挥着关键作用.精确计算角锥棱镜的远场衍射图样是估算激光测距回波能量的必要过程.本文基于角锥棱镜的反射原理,分析了不同激光入射方向对反射器有效反射面积的影响,提出了一种适用范围更广的有效反射面积计算方法,同时分析了激光入射方向对角锥棱镜光学反射率的影响.在此基础上,应用光学标量衍射理论建立了远场衍射图样算法,分别对多种激光入射方向的镀金属(银)膜和无镀膜角锥棱镜进行了远场衍射图样仿真计算,得到了两类角锥棱镜的远场衍射图样分布随入射方向变化的规律.搭建了角锥棱镜远场衍射图样测试系统,通过实测结果与仿真计算的对比分析,验证了仿真计算的准确性.     

基于加工公差约束的自由曲面棱镜设计

自由曲面棱镜是轻型头盔显示系统的核心光学器件,其巧妙的设计以及精密的加工方法历来备受研究者的关注。目前有关自由曲面棱镜的研究主要集中于视场角和成像质量上,而忽略了公差设计,尤其是加工误差对棱镜的影响。针对这一现象,在详细分析了自由曲面棱镜的加工误差来源之后,提出了基于公差约束的自由曲面棱镜优化设计方法,以保证在加工精度允许的前提下得到最佳的成像质量。通过光学仿真实验及成像质量分析,验证了该方法的有效性。     

分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

分时偏振成像系统需要通过旋转检偏器获取场景的偏振信息(I, Q, U), 检偏器的前后表面间不平行(也称为楔角)将导致成像光束发生偏离且随检偏器旋转而旋转, 这将降低偏振成像系统的空间分辨率和偏振测量精度. 本文提出调整检偏器相对于入射主光轴倾斜角的方法来补偿上述光束偏离. 以格兰棱镜作为检偏器, 根据几何光学理论, 推导了分时偏振成像系统光束偏离的一阶近似补偿模型, 获得倾斜角与格兰棱镜楔角之间的函数关系, 并通过仿真模拟验证了该补偿方法的可行性和有效性. 研究结果表明, 将格兰棱镜置于汇聚光路中, 光束偏离的一阶误差可以通过调节格兰棱镜的倾斜角有效补偿; 倾斜角大小与棱镜折射率、楔角及棱镜距电荷耦合元件靶面的距离成正比, 与棱镜厚度成反比. 该结果为研制高精度分时偏振成像系统提供了切实可行的理论依据.     

高光谱成像仪中曲面棱镜的装调公差研究

基于曲面棱镜的光谱成像技术是近几年该领域研究的热点,但曲面棱镜前后球面的非共轴特性使得曲面棱镜的装调难度远大于传统共轴光学系统.装调误差是影响成像系统最终成像质量的重要因素,目前曲面棱镜高光谱成像仪的公差分配方法大多以系统调制传递函数(MTF)为评价指标,未考虑装调误差对谱线弯曲、色畸变的影响.利用几何光学方法研究了曲...     

新型偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜像质分析与评价

阐述了自行研制的新型偏振干涉成像光谱仪中重要偏光器件格兰-泰勒棱镜的分光机理,应用光线追迹法分析计算了光在格兰-泰勒棱镜中的传播规律与光线轨迹;推导出了任意角度入射时光线在棱镜中的传播方向及出射点坐标;给出了格兰-泰勒棱镜的像点位移和色差理论计算公式.该研究对晶体器件像质的分析计算及评价具有普遍的指导意义,为新型偏振干涉成像光谱技术的研究以及偏振干涉成像光谱仪的研制提供了重要的理论依据. 关键词： 偏振干涉成像光谱仪 格兰-泰勒棱镜 像点位移 色差     

对测焦距位移法的一点异议

在几何光学实验中常用物距像距法(简称“u,v法”)和“位移法”测量会聚透镜的焦距,依据的公式分别为f=uv/(u+v)和f=(A~2-l~2)/4A,其中u、v分别为物距和像距,A为物屏与像屏的距离,l为透镜先后两次成像的位移距离,目前国内使用的许多实验教材都定性指出,“位移法”     

基于最优化线性波数光谱仪的谱域光学相干层析成像系统

相比传统光谱仪,基于线性波数光谱仪的谱域光学相干层析(OCT)无需对非线性波数干涉光谱数据进行重采样和插值,可大大减少数据计算量并提高成像灵敏度.通过模拟计算干涉光谱信号和点扩散函数,以点扩散函数半峰全宽值的倒数作为评价准则,可以优化包括色散棱镜材料的折射率、顶角角度以及衍射光栅和色散棱镜之间旋转角角度的线性波数光谱仪的结构参数.根据优化结果,实验中选用F2玻璃等边色散棱镜,以光栅-棱镜间旋转角角度为21.8°搭建了最优化线性波数光谱仪,并引入谱域OCT成像系统.实验测得成像系统的轴向分辨率达到8.52μm,灵敏度达到91 dB,6 dB成像深度达到1.2 mm.结合具有通用并行计算能力的图形处理卡,在无需重采样和插值的情况下可实时处理和显示人手指指甲皮肤接缝处的横断面OCT图像,验证了基于最优化线性波数光谱仪的谱域OCT系统的成像性能.     

一种简便进行棱镜光谱仪色散实验的方法

一、引言在光学和光谱学书籍中,常用折射率对波长的变化率与波长的关系,或角色散与波长的关系来表示棱镜的色散,也有用折射率与波长的关系来表示棱镜的色散的。在实际应用中,则用波长与标尺(或波长鼓轮)来表示色散关系,像摄谱仪、单色仪和恒偏光谱仪都是如此。上面的这些方法,都需要较多数目的已知波长,所得的