自参考激光剪切干涉法测量透镜焦距的实验研究

本文在改进的激光平板剪切干涉法基础上,提出了测量透镜焦距的一种新的实验方案。此方案根据透镜节点特性,以两组干涉条纹的平行作为判据,测量过程简便且精度较高。     

半圆透镜的加工

<正> 图1为半圆透镜的加工,原是将单块半圆透镜粘上火漆,上盘时将两块半圆透镜的弦面对成一近似圆透镜的形状,再贴置上盘,成盘精磨抛光。但当a、b两透镜进行胶合时,很难使中心偏C达到0.03mm的技术要求。有时中心偏虽然合格,但外圆柱面又会出现两块不齐的现象,因而造成大量报废。     

一种测量透镜焦距的方法

一种测量透镜焦距的方法王成，武晓东（中科院长春光机所，国家光学机械质量检测中心１３００２２）一、理论分析透镜的焦距是透镜的重要参数之一，通常是采用几何光学的方法进行测量，本文采用一种波动光学的方法——Ｔａｌｂｏｔ方法进行测量，测量精度较高，且使用方便...     

基于平板电极的非球面组合液体透镜的仿真与实验分析

应用介电泳原理设计了一种基于平板电极的非球面组合液体透镜。该透镜主要由上下平行的4块氧化铟锡（ITO）导电平面玻璃板、腔体、介质层和疏水层组成,具有结构简单、易于实现的优点。利用COMSOL、MATLAB和Zemax软件,建立了基于平板电极的非球面组合液体透镜的光学模型,仿真分析了其在不同电压下的焦距变化,并讨论了平板电极的平行度对组合透镜焦距的影响。对该非球面组合透镜的器件制备与实验分析,结果表明：当工作电压由0增加到280 V时,焦距由28.7135 mm变化为20.1943 mm,与仿真结果基本相符;该器件的成像分辨率最高可达49.8244 lp/mm。     

单透镜几何参数的自动优化设计

研制了对各种形状单透镜几何参数进行优化的软件。单透镜自动优化设计软件的功能有：①确定合理的初始参数，修正不合理的原始参数；②若原始数据未给中心厚度，首先根据工艺因素，初步确定出中心厚度；③根据折射率ｎ、焦距ｆ、口径Ｄ、中心厚度ＣＴ确定透镜曲率半径；④在中心厚度的公差范围中，计算出焦距一定的情况下由中心厚度变化引起的半径可变化范围；⑤根据焦距误差范围，计算出一定厚度条件下半径的变化范围；⑥综合④、⑤两方面，按相应的函数关系求出半径总的变化范围；⑦在该半径变化范围内，从样板库中查找出符合要求的样板。⑧将所有符合要求的样板半径与其它技术参数综合起来考虑，自动优化平衡分析，选出工艺性能好、制造成本低、焦距误差最小的最优解。例如，可根据初始数据的实际情况，自动优选零件厚度与样板半径的最佳配对方案，以求最佳设计结果。⑨若在库存样板中没有查询到满足设计要求的样板，则以计算出的公称值作为设计结果，并在该结果前作上标记，以提醒工艺人员提前作好加工工艺准备工作。用本文所报告的设计方法，完成不同类型千余套单透镜光这参数设计的运行时间为十几分钟。该软件可与光学系统设计软件、光学零件绘图软件、光学工艺软件、光学零件在线管理软件、光学?     

MTF测量在定焦技术中的应用

<正> 一、研究定焦技术的意义测量平面光学零件的最小焦距时通常采用所谓调焦距离法,其光路原理如图1所示。从平行光管物镜K_1发出的平行光束通过被测平面零件P后成象于F′处,再经长焦距前置镜     

读者信箱

答读者(1)什么叫弹性上盘?什么叫刚性上盘?它们有什么优缺点?弹性上盘法是指粘结零件的火漆层具有较大厚度的一种上盘法,火漆层的厚度在最薄处约为零件直径的0.1～0.2左右。刚性上盘法又称硬胶法,是指零件和夹具间的粘结只使用较薄(0.03～0.3毫米)的火漆层的上盘法。为了胶盘方便,在胶球模上还制有不同形状和尺寸的专用承座、槽座和垫块,以支承零件。     

基点测定实验中透镜的选择与搭配

现行的实验教材一般编有“透镜组基点的测定”这一实验,实验前必须考虑如何选择套筒的长短,合理搭配透镜的问题。下面结合LKF型有座测节器进行论述。考虑两薄透镜组成的透镜组,设二透镜的第二焦距分别为f_2~′和f_2~′,两透镜之间的距离为d(实际为套筒的长度),则透镜组的第二焦距f~′可由下式求出:     

自准法测薄透镜焦距实验中的干扰像

自准法测凸凹薄透镜焦距的光路图如下．该方法简单易行，物理图象清晰，不失为薄透镜焦距测量的好方法．原则上，作反光用的平面镜M和待测透镜之间的距离不大影响成像的清晰度，但平面镜过远会因反射成像时对其法线方向要求变严而使成像变暗．因此，一般认为为使成像亮度较高，测凹透镜焦距时，应尽量使平面镜M高物屏P近一些，凸透镜L；高物屏P的距离以凸透镜焦距的2倍为宜．实验表明这种选法可能会在物屏P上出现干扰像，即不是经平面镜M反射的光形成的等大倒立的实像，结果使约15％的学生产生错误测量．即使是自准法测凸透镜焦距，也往…     

焦距标准透镜的焦距精度标定的研究

焦距是光学透镜和光学仪器的重要光学特性参数。焦距值测量的准确性直接影响光学仪器的质量和军用光学仪器的性能发挥。因此，对测量焦距的仪器如焦距仪或光具座的精度标定工作就是极重要的问题。当前，最科学、最经济、最行之有效的方法就是研制出一套焦距标准透镜，对测量焦距的仪器进行精度标定。本文介绍了焦距标准透镜设计原则，标定焦距标准透镜所采用的一种高精度方法，并例举了其中一对焦距标准透镜最后精度标定的结果     

基于图像处理的高精度透镜包边方法研究

提出了一种基于图像处理的透镜包边方法,根据待包边透镜的特点确定了光路中各参数,由面阵CMOS器件接收透镜反射的十字叉丝像,并通过图像处理的方法计算透镜的中心偏,以此为依据调整透镜位置,达到误差允许范围,然后加工金属外圆,完成包边。对测量系统、电机控制和软件实现作了详细说明,给出了实验结果。实验结果表明,该方法操作简单、测量精度高,可有效减小透镜中心偏。     

圆锥透镜对偏轴球面波光束的衍射模式

球面波入射圆锥透镜产生的出射光束中心光斑直径较小且焦深长，适合通讯领域长距离测量和准直。针对实际操作中球面波光束入射时很可能与圆锥透镜的中心轴线发生偏移或倾斜，使衍射光场发生变化，着重研究圆锥透镜对偏轴球面波光束的衍射模式，并通过衍射理论和稳相法分析，研究其径向衍射光场的分布特性。使用半径为15mm，底角为1°的圆锥透镜进行计算机仿真和实验，最后将实验结果与理论分析和仿真结果相比较，证明球面波的曲率半径和出射光束的传输距离越小，偏轴对衍射模式的影响越小。该研究结果表明：在激光通讯等长距离通信中，使用曲率半径小的球面波光束代替平面波入射圆锥透镜，不仅可以扩展焦深，还可以降低偏轴对测量的影响。     

减小球差的环带透镜设计

根据光线经过折射面后像距和折射面参数之间的关系,将折射面划分为若干同心圆环,各圆环之间沿光轴有一定的轴向间隔。一束平行于光轴的光线入射后,经过不同部分光线的像点相互重叠从而使球差减小。根据上述思想用单透镜构造一个透镜称为环带透镜,然后以环数为2的透镜为例用CODE V进行像差分析。和双胶合透镜比较得出:环带透镜的球差、波像差以及轴上点的弥散斑优于胶合透镜,同时光学传递函数指标提高,接近衍射极限。     

应用全息透镜的新型激光定向系统

提出一种由望远系统和全息透镜组成的新型激光定向系统,该系统可实现用点光电探测器代替面探测器,并提出制作四焦点全息透镜的新方法,同时,给出该系统的理论分析和初步实验结果。     

电场作用下的变焦非球面液滴微透镜

提出了一种制作变焦非球面液滴微透镜并在线检测其光学性能的新方法。在实时进行光学检测的条件下,选择光固化材料,利用电场作用操控液滴透镜的面形实现变焦,在检测到较好的透镜面形和聚焦状态时,采用紫外光固化技术使液滴透镜固化,可制作具有良好光学成像和聚焦性能的非球面微透镜。研制了紫外光固化非球面液滴微透镜制作平台及在线检测系统,实验观察并讨论了液滴透镜面形和聚焦光斑随电场作用的变化规律,成功实现了液滴透镜的变焦,并获得了良好的非球面面形和聚焦光斑,证明了用此方法制作高成像性能的非球面微透镜的可行性。     

微型差动式共焦自聚焦光聚焦探测系统

为解决微小内轮廓尺寸为代表的微小尺寸的非接触式超精密测量问题，提出了将自聚焦透镜体积小的特点与共焦显微技术的高分辨率和绝对位置跟踪特性相结合的差动式自聚焦共焦微型显微技术的光探测技术，建立了相应的传感系统，介绍了系统的工作原理和构成，自聚焦透镜测头直径为1mm，两个探测器差动设置，不但消除了光源的光强漂移和探测器的电子漂移产生的共模噪声，提高了测量信噪比，而且有效地提高了系统的轴向分辨率，初步实验表明，系统轴向分辨率在倾斜率小于20度的范围内可达5nm。     

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%。     

激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究

运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法, 对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导. 通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析, 并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证, 从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系. 研究表明, 猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关, 且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同. 根据入射光束 关键词： 猫眼光学镜头 猫眼效应 高斯光束 反射特性     

Study on FPS Optical Interconnection Realized by 2×2 Holographic lens Array

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＦｏｌｄＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｌｅ（ＦＰＳ）ｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｅ１ＤＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｌｅ（ＰＳ）ｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆ２...     

超短焦距广角CID电视镜头的设计、制造与检测

舰船上直升飞机导降系统的CID电视小镜头 ,焦距只有 5 7mm ,视场为 90°。加拿大国内做得不够理想 ,其主要问题是弥散圆偏大。中科院西安光机所采用全部镜片都用普通光学玻璃的方案 ,精心设计制造了多批CID电视镜头 ,其技术指标完全达到了合同要求 ,加拿大客商倍加赞誉。首先叙述了CIDTV小镜头的光学设计、结构设计、加工和装校的要点。接着重点介绍了检测须过的“五关” :星点检验、近轴焦距、畸变、后截距和透过率测量。最后给出了CIDTV镜头的结果。