像散法离焦检测中的像散透镜参数设计

推导出了离焦量与聚焦误差信号功率的关系式。利用MATLAB软件仿真,详细分析了像散透镜系统各个参数对离焦量、灵敏度、光斑大小等的影响,得到了像散圆透镜与像散柱透镜焦距之间的距离关系。结果发现聚焦物镜和探测器参数对最小离焦量、灵敏度、精度有决定性的影响。提出了像散透镜系统各光学参数选择的原则和方法,并以德国Silicon Sensor公司的QP50-6型四象限探测器为例,详细分析了离焦量与聚焦误差信号功率的线性关系。这些工作对建立满足应用对象要求的像散法离焦检测系统具有重要的指导意义。     

用函数计算器计算透镜定中心十字象的计算程序

利用函数计算器的功能,选用适当的光路计算公式快速简便地完成在编制透镜胶合工艺和编制透镜滚边定中心车外圆等装校工艺中的大量球心十字象(通常也称”飞机”象)的光路计算,从而确定出定中心所用的十字象位置尺寸参数。     

用焦散面趋于最小的方法优化三元和四元透镜系统

一般地,对于成象光学系统,最好是把点光源转换成分布在具有适当放大率焦平面上的点象。实际上,实现这一点的方法是改变透镜系统参数,使得每个物点光束在象平面上的扩展最小。本文对焦散面提出了一种评价函数,可描述理想象点焦散面的扩展。该焦散评价函数已用于优化三元和四元透镜系统。将作为视场角函数的均方根弥散圆半径与用传统方法设计的类似透镜比较,评价了优化透镜的性能。对于优化透镜系统,在于提高平均均方根值。结果表明,焦散评价函数最小时,可以缩小整个视场的均方根弥散圆半径和透镜系统的象差,对大孔径和大视场的光学系统尤其如此。     

铜材料X射线聚焦组合透镜的设计与制作

铜材料X射线聚焦组合透镜是一种基于折射效应的X射线聚焦元件。简单介绍了组合透镜的设计理论研究结果,并据此对材料作了选择。针对铜材料组合透镜,分析了组合透镜结构参数、X射线工作波长的选择对组合透镜光学性能的影响。在此基础上,设计了组合透镜的结构参数,使其在硬X射线波段具有较好的聚焦性能,并能获得较高的焦斑强度。采用准LIGA技术制作了铜材料X射线组合透镜,给出了部分铜材料X射线组合透镜结构测量结果。     

采用GRIN透镜之光纤加速度计原理分析

根据近轴子午光线方程,研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合,分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时,对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖,体积极小,精度高,成本低之自聚焦透镜光纤加速度计是合理可行的。     

双曲正弦-高斯光束的像散透镜聚焦性质与暗空心光束产生

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导了双曲正弦-高斯光束通过像散透镜聚焦的场分布解析表达式,并用数值计算研究了双曲正弦-高斯光束在像散透镜焦平面上或焦平面附近的光强分布与相位特性。理论分析与数值计算结果表明,选择适当的光束参数与像散透镜结构参数,可以使双曲正弦-高斯光束经像散透镜后转换为具有涡旋的暗空心光束,其拓扑荷指数为1。此外,还对影响场强度分布与相位分布的光束参数与透镜参数进行了分析讨论。特别地,透镜的像散是双曲正弦-高斯光束经像散透镜聚焦产生暗空心涡旋光束的关键控制因素,利用合适的像散透镜可获得相当长度的理想暗空心光管。     

采用GRIN透镜之光纤加速度计原理分析

根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖，体积极小，精度高，成本低之自聚焦透镜光纤加速度计是合理可行的。     

采用自聚焦透镜光纤加速度计研究

本文根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理；根据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数的选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖、体积极小、精度高、成本低的自聚焦透镜光纤加速度计是可行的。     

实现光学变换的单个全息透镜的有效设计

本文在一般情形(旁轴和非旁轴情形)下,讨论利用单个全息透镜所组成的光学系统实现任意给定的线性变换时全息透镜的有效设计,研究了确定全息透镜的振幅-相位分布的方程组在各种参数下的解,并讨论了该解对参数变化时的稳定性,在非旁轴情形下,同样存在着可资利用的解。以三种不同序的四维和八维的Walsh变换为例,具体地研究了各种参数,例如全息透镜与输入平面以及输出平面之间的距离、全息透镜的取样点数目等,对该系统所实现的变换与给定的变换之间逼近程度的影响,从而为设计切实可行的系统提供了有益的启示和多种选择参数的方式。 关键词：     

自聚焦透镜组合光学系统的光线传输分析

本文导出了自聚焦透镜组合光学系统的光线传输方程,讨论了光线传输与自聚焦透焦透镜参数关系。对几种典型自聚焦透镜组合进行了计算、从而估计自聚焦透镜参数选择。     

3D-STORM超分辨成像中单分子轴向定位精度优化研究

为定量描述柱透镜参数对三维成像过程中荧光分子轴向定位精度的影响,本文研究了柱透镜参数与点扩散函数椭圆率的相互关系.基于Olympus IX-83倒置荧光显微镜搭建成像系统,利用3个不同焦距柱透镜进行实验,通过柱透镜标定曲线的线性变化范围及该范围内曲线的斜率分析柱透镜参数选择上的优劣,优化并提高轴向定位的精度和深度.选择合适的柱透镜参数可实现标定曲线在焦平面上下1μm范围线性变化,轴向定位精度为16nm,并采用优化的标定曲线对肌动蛋白微丝进行三维超分辨成像.     

固体激光腔动力学稳定性的调控

在固体激光腔运行中热透镜的屈光度,1ft,作为谐振腔的动力学因子,对腔的运行特性有着关键性的影响作用.运用变换圆图解方法,对固体激光腔的光模特性的动力学稳定性作了详细的分析,给出了它对动力学因子及腔参数u1=L1(L1-R1)R1与u2=L2(L2-R2)R2的依赖关系.给出了腔参数u1与u2的直观物理图像描述;在此基础上,利用变换圆图解方法,进一步讨论,如何选择腔参数u1与u2,调节稳定区内运行的最小基模光斑尺寸和动力学稳定区的宽度,及调控动力学稳定区的‘位置’;提出了两倍拓宽动力学稳定区的一个可行方案;最后,还讨论了动力学敏感腔的存在及其在自调Q激光器与自Kerr透镜锁模激光器中的可能运用. 关键词： 固体激光器 热透镜 动力学稳定性的调控     

基于微透镜阵列的DMD芯片投影系统照明优化

分析了照明系统中微透镜阵列的入射光线角度及系统像差对光学利用率的影响,提出了通过修正相关参数来优化照明系统的光学利用率以及照明均匀性的方法。通过改变用于光源聚光的自由曲面透镜的面型来缩小入射角度,从而减小了由于大角度扩散造成的效率损失。并且在微透镜阵列后采用两个球面透镜代替傅里叶透镜作为积分镜片,不仅成本低廉,而且在控制像差方面更为灵活。参数优化后,设计方案的光学利用率可达60.51%,均匀性可达94.24%,验证了理论分析的可行性和有效性。     

透镜的倒角与倒角补偿机构的使用

<正> 一、光学透镜的倒角使用普通光学定心机床磨削透镜外圆与透镜倒角必须要有二个工序才能完成,即磨削好外圆以后,将透镜取下,然后在另一台真空吸附倒角盘中进行倒角。这样倒角大小难以保证一致性,一般对透镜保护(修饰)性倒角尚可,因为对倒角大小没有较严格要求;但对工艺性倒角,因有角度公差要求,如用以上倒角方法就难以达到要求。如使用QA8510型机床,采用机械定心法加工透镜,那么对工艺性倒角就能很好完成,它既可以单独磨削透镜外圆,又可以使磨削外圆与倒角同时完成,即在一个节拍加工时间内,既完成磨外圆,又完成透镜倒     

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。     

紫外-可见宽光谱显微成像光学系统的设计

 介绍一个紫外-可见宽光谱显微物镜的设计过程。通过改进的PW法求解初始结构参数,确定采用两个分离的正负透镜组组成透射式光学系统,根据光学材料的色散特性,选取正透镜材料为CaF2,负透镜材料为熔石英,通过建立复消色差方程组来分配双分离透镜的光焦度,合理地对两组透镜的偏角进行分配。运用CODE-V光学设计软件对系统进行优化,使系统的位置色差和二级光谱同时得到校正,实现了复消色差。仿真结果表明：系统在整个视场范围内,点列图弥散圆RMS半径值小于5  ,最大视场处的像散为0.058,畸变为0.04 %。     

异常空心光束通过像散透镜后的相位奇异特性

光场的相位奇异特性是奇点光学研究的重要内容。运用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,推导得到异常空心光束通过像散透镜后的光场分布表达式和相位奇点分布表达式,并研究了其在几何焦平面的相位奇异特性。结果表明,异常空心光束通过像散透镜后,在几何焦平面上存在相位奇点,且相位奇点受到透镜的像散系数和光束束腰宽度等参数控制。在一定条件下,几何焦平面上会出现椭圆或圆刃型位错线、光涡旋。当像散系数或束腰宽度改变时,椭圆或圆刃型位错线发生变化,光涡旋也会发生移动、湮灭和产生。     

基于Zemax的部分补偿透镜的优化设计

用部分补偿法检测非球面时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一.针对这一难点,提出了一种以剩余波前斜率作为优化目标的基于Zemax的部分补偿透镜设计方法,分析了剩余波前斜率与干涉条纹密度以及弥散圆之间的关系,得到了弥散圆可以定量表征剩余波前斜率的结论,并将弥散圆半径作为优化函数.针对3种不同参数的非球面进行了部分补偿透...     

高压大电流SF6激光触发开关中透镜的污染

研究了高压大电流SF6激光触发开关在使用过程中透镜污染的问题,通过对激光触发开关中被污染透镜透过率的测量、透镜表面附着物的分析和透镜使用寿命的数据积累,总结出氟化氢的腐蚀和开关粉尘附着是造成激光开关透镜透过率降低、以致失效的主要原因。通过三种激光触发开关结构参数分析和开关运行数据的比较,认为采用氟化钙透镜、低吸水性绝缘材料、选择轴向绝缘V/N型辅助间隙多电极开关结构、铜钨合金电极、脱水处理等措施,可以降低氟化氢和粉尘的产额,从而增加开关的工作寿命。     

透镜的粘接固定技术

本文对透镜固定技术作了分析,提出了以透镜粘接固定法代替传统的包边法和压圈固定法。对粘接剂的选择、粘接固定形式、粘接工艺及质量验证等问题均作了较详细的介绍,并列举了有关试验结果。