浸没透镜

本文简述了浸没透镜探测器光学系统的独特作用,并对其在设计、加工工艺中应注意的问题进行了分析说明。     

波段外脉冲激光对锗透镜热冲击效应的数值与实验研究

基于热传导及热弹性力学的基本关系式,建立了激光辐照锗透镜的热力耦合数学物理模型,对瞬态热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,得到了锗透镜的温度场和应力场分布,并利用波长1.06 μm,脉冲宽度10 ns的Nd∶YAG脉冲激光对锗透镜进行了热冲击实验研究.数值分析表明,热应力损伤在锗透镜的脉冲强激光损伤中占据主导地位,在短脉冲激光辐照下,锗透镜出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度,热应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤,将使材料表面出现裂纹或剥落,实验结果与数值分析基本相符.     

固体浸没透镜光存储的信号探测技术

信号探测是固体浸没透镜成为实用存储技术的一个必需的组成部分。对在该项研究中获得的理论和实验成果进行了介绍。总结了针对固体浸没透镜机理的三维矢量理论 ,对影响信号探测的因素 ,例如头盘间距、盘片结构和光的偏振态等进行了讨论。介绍了基于固体浸没透镜光存储中信号探测的新技术和重要的实验结果。     

微球透镜对亚波长表面结构的显微成像研究

为了研究微球透镜对亚波长物体的成像特性,利用直径为3.4μm的二氧化硅微球透镜对刻录蓝光光碟的亚波长表面结构进行了显微成像实验,观察了不同排列方式和液体浸没深度下微球透镜的成像特性。实验结果表明:微球透镜在不同浸没深度下对亚波长表面结构具有放大作用,放大率为1.2~1.8倍,并且通过微球透镜的密排列,可以获得更大的视场;浸没液体深度增大时,图像的放大率减小,视场增大。基于时域有限差分的电场仿真表明,微球透镜可以将光场汇聚成半高全宽为260nm,纵向可持续几个微米的高强度光区域,引起强的背景散射,从而获得普通光学显微镜不能分辨的亚波长表面结构图像。     

Φ256mm大口径锗透镜加工技术

随着红外技术的发展，在其光学系统中，锗材料的应用日趋地多。大口径锗材料在应力、均匀性和作为光学零件要求的精度上，对加工者都有一定难度。本文介绍了目前国内口径最大（Φ２５６ｍｍ）的多晶透镜的加工方法。从零件的特点及技术要求到加工工艺、磨具选择、抛光机理等均有叙述及分析。最后，提出进一步改进加工工艺的设想。     

超半球型浸没透镜在指纹图像采集中的应用

简要地叙述了指纹图像的应用意义。介绍了一台指纹采集装置 ,它主要由全反射棱镜、反射镜、双胶合透镜、超半球型浸没透镜、CCD等组成 ,并与计算机接口 ,从而实现了指纹采集过程的数字化 ,可以实时显示、存储指纹。着重地描述了超半球型浸没透镜的原理和成像特点。展示了几幅由指纹采集系统采集的指纹图像     

小型方透镜的加工

<正> 我们曾经加工过如图所示的一种小平凹方透镜,这种透镜中心不好控制。因为磨边机根本不能磨方边。     

凝视型长波红外折衍混合光学成像系统设计

设计了一套折衍混合凝视红外热成像光学系统.该系统工作波段为8~12 μm, F数为1,全视场达12°, 总长140 mm,两个透镜均采用锗材料。衍射器件制作在第二片透镜的凸面上，可以采用金刚石车削技术进行加工．该系统成像质量接近衍射限并且相对折射系统更好地校正了色差.     

用角谱方法分析固体浸没透镜的近场光场

固体浸没透镜在超高度近场光存储和超分辨率显微观测中具有独特的作用，本文利用角谱理论并计及光波的矢量特性，分析了固体浸没透镜的近场矢量光场特性，给出了它的光场图样，并着重讨论了线偏光入射条件下，出射光场的偏振状态。     

锗透镜定心磨边工艺的研究

本文主要介绍了在锗透镜磨边时采用双面定中心的新工艺及锗透镜定心磨边机。该工艺应用了数字显示和电视显像新技术,把光轴与机械回转轴的同轴度的实际偏差直观的显示出来,从而取代了国内单面定中心磨边的老工艺。     

非球面聚光透镜的加工

<正> 一、引言非球面透镜在聚光系统中的应用日趋普遍,通常聚光系统没有理想成象的要求,非球面聚光透镜就其加工精度而言是属于低等的。因此,对这类非球面透镜加工工艺考虑的重点应放在简化加工工序和提高工效上。二、加工工艺非球面聚光透镜如图1,非球面方程为:y~2=40x-0.5x~2。从加工方便考虑,我们采用由中心向0.7带逐渐多磨的方法。最大非球面度在0.7带,经计算δ_(max)=0.65mm。具体工艺(非球面部分)如下:     

周期场透镜的成象特性

由三个或五个透镜元素组成的周期场,可以作为离子透镜使离子束成象。通常它具有比单个透镜元素强得多的聚焦能力(在相同的电压比下)。这种周期场透镜曾用于静电加速器离子源初聚系统中,但它的成象特性尚未有详细的分析。本文提出一种研究这类透镜特性的方法。将周期场看作由若干个透镜元素合成的组合透镜,然后以Ferraris特征行列式求它的基点表示式。作为普遍情况,以浸没透镜作为透镜元素,导得了三个和五个透镜元素的周期场透镜基点表示式。式中只包含透镜元素的基点参量和电极系统的几何参量。式子十分简洁,便于计算,并有足够的精确度。通过解析表示式中各个因子的分析,可以方便地掌握透镜的特性。由短磁透镜组合的周期磁场是上述普遍情况的一个特例。文中以等径小间隙双圆筒透镜为浸没透镜元素,对周期场透镜的特性用导得的基点表示式进行了计算和分析。     

固体浸没透镜出射光场偏振特性研究

在固体浸没透镜近场光存储中, 光的偏振对近场光场分布具有很大的影响. 采用三维时域有限差分法, 对聚焦线偏振高斯光束通过固体浸没透镜后焦平面上各分量场分布及距离焦平面不同位置光斑图样进行了模拟. 结果表明在焦平面上及距离焦平面较近的近场区域, 出射光场在与入射光偏振垂直方向出现显著的场增强现象, 从而使光斑图样呈近似椭圆分布; 而在距焦平面较远的远场区域光斑图样趋向圆形对称分布.     

大视场大相对孔径长波红外物镜

介绍适用于非致冷焦平面阵列(FPA)探测器的大视场大相对孔径长波红外物镜设计与研制.由三块非球面锗透镜组成,采用"负-正-正"像方远心光路,全视场角和相对孔径分别达135°和F/0.8.镜头的成像性能接近于衍射受限,具有体积小、重量轻、像面辐照度均匀等优点.给出非球面锗透镜的研制、测试结果和用此光学系统得到的室内目标热辐射成像图片.     

信息光学 光学记录、存储与器件

O438 2005021197 FDTD方法对固体浸没透镜的光场分析=Analysis of the optical field of solid immersion lens by FDTD[刊,中]／张 东玲(河南大学物理与信息光电子学院．河南,开封 (475001)),白永林…//光子学报．-2004,33(7).-884- 888 采用二维时域有限差分(2D-FDTD)方法研究了高斯 光束通过固体浸没透镜(SIL)的光场分布特性。模拟结果     

消热差大相对孔径中波红外望远物镜的研制

为满足低成本空间热成像系统重量轻、适应环境温度范围宽的要求,研制了消热差的大相对孔径中波红外望远物镜,其焦距为100mm,F数为1,全视场角为5°.物镜设计采用了匹兹伐结构型式,仅由两块硅(Si)透镜和一块锗(Ge)的折/衍混合透镜组成,能够实现-20～+60℃环境温度变化范围内光学被动消热差.对实际加工的红外物镜进行...     

介绍锗透镜定中心的一种方法

本文介绍利用传统可见光定中仪对锗透镜定中心的一种方法,简单并有高的定中精度。     

锗材料透镜的加工

锗属于光学晶体,硬度为莫氏硬度6。锗材料透镜的成形工艺和普通玻璃透镜的成形大体相同,但有两点要特别注意。第一,下料前,必须从材料外形确定光轴方向,要求零件的几何中心轴(或光轴)一定要平行于晶体光轴,如有条件可用X光定向仪测定光轴方位将更为精确,定轴精度应控制在5′以内。第二,下料时要求机床平稳、震动小,切割进刀要慢,以防炸裂,下料最好在内圆切割机上进行。锗材料透镜在修平、滚圆及开半径时,用力要小,防止破边。每换一道砂,要清洗干净,否则易产生道子或个别砂眼过粗的疵病。     

超半球形固体浸没透镜系统的亚表面显微

应用矢量衍射理论和薄膜光学方法,研究了有禁带存在时超半球形固体浸没透镜(SIL)系统的亚表面显微。模拟计算结果显示,光斑的强度,边瓣强度和光斑大小随禁带厚度发生振荡。光斑的大小和光斑的强度几乎是反相变化的。当禁带材料的折射率与固体浸没透镜(SIL)的折射率相匹配时,光斑的强度较大,分辨率较高。随着离开样品表面的距离的增加,光斑的强度不断减小,光斑的大小和边瓣强度逐渐增加。     

用穆蒂剪切干涉仪测定单透镜的折射率

本文叙述测定单透镜折射率的一项创新的非破坏性技术。所提出的方法可以减小调焦误差和球差,比现有的方法优越。此外,完全不需要透镜的光度参数(如r_1,r_2),因为所推导出的透镜折射率公式与透镜的物理参数无关。剪切干涉技术是检测透镜焦面的灵敏手段。采用了经改进的测定焦距的准则,所以不需要两种易混合的液体或化合物。本技术采用众所熟知的液体浸没方法,并且穆蒂剪切干涉仪作为光学装置观察呈条纹状的散焦缺陷,因而很容易计算出散焦量。现已在理论上推导出了此误差方程式并经实验证明。此技术操作迅速,易于掌握。本文亦讨论了由于透镜孔径、象差、玻璃池壁厚、液柱等所产生的影响。对N种液体,有N(N-1)/2种计算透镜折射率的方法。由于这一性质,这一技术已被命名为测定透镜折射率的非破坏性的非混合液体浸没技术。