无球差非球面短程透镜的研究

用光线追迹迭代法和解析法设计无球差非球面波导短程透镜的母线,用单点金刚石超精加工和凹面波导制备工艺,研制成孔径和有效孔径分别为8和6mm的LiNbO3导短程透镜.实验表明,器件在有效孔径内无球差;对4mm宽的输入平面波光束,焦点衍射光斑半宽度为4μm;透镜插入损耗为～1dB.     

测量杂光分布的自动装置

本文介绍了对透镜-照相机系统和透镜本身在24×36mm幅面上的杂光分布进行快速自动测量和数字显示的装置。被测照相机和透镜是35mm单透镜反射式照相机及其焦距从20mm到200mm,光圈数从f/1.0到f/16的可换透镜。测量位置是把24×36mm的幅面划分为6和9等分而得到的每个4mm~2正方形面积的中心。全部54点的测量大约在3分钟内完成,绝对精度为0.2％。     

高温超导YBCO颗粒膜桥型器件的8mm微波视频检测

在高温超导YBa2 Cu3O7-δ颗粒膜上刻成 0 .3× 0 .1mm2 的桥型样品 ,测量了它在 8mm微波辐照下的响应特性 .实验结果表明 :通过优化器件参数 ,响应率可达 10 4 V/W ,在T =70K时噪声等效功率为 5.2× 10 - 1 4 W /Hz1 / 2 ,当入射微波斩波频率为 50 0kHz时响应时间低于 3.9× 10 - 8s .     

优化的波导短程透镜研究

对光波导短程透镜进行优化。在无曲率奇点理想波导短程透镜的基础上，选取一般形式卷边函数，以无弯曲损耗为目标，讨论了透镜过渡区不同卷边函数形式的曲率分布，选取了最优卷边函数并给出透镜母线的特解。经过数值计算得到了优化的理想波导短程透镜的母线函数数值，完成了非球面面型的精细加工，研制出优化的理想波导短程透镜。实验测试结果表明，短程透镜在通光孔径8mm内消球差，对4mm宽的平面波束，焦距20mm的短程透镜，其焦点束斑宽度小于4μm。     

优化波导短程透镜的研究

本文报导优化波导短程透镜器件技术。文中用我们给出的无曲率奇点非球面波导短程透镜的最优理论设计，研制出优化波导短程透镜。实验测试表明短程透镜在通光径8mm内无球差，对4mm宽平面波束，其焦点束斑的4μm。这是先进的国际器件指标。     

电子束曝光机大物面强磁透镜的研究

以SDS-3电子束曝光机的聚焦透镜系统为基础,在0.005弧度半张角,3×10－5的高压纹波,50 mm的像距,30×30 mm扫描场的条件下,研究了电磁透镜成像的笛卡尔坐标系中的近轴轨迹方程,给出了相应的计算初值条件和实例.讨论了电子束曝光机聚焦透镜系统中的球差、彗差、像散、场曲和畸变等电子光学特性的确定以及系统像质评定的问题.     

利用整体毛细管X光透镜会聚同步辐射

利用整体毛细管X光透镜和超环面镜的组合会聚了同步辐射.在8keV能量点, 利用超环面镜, 将面积为2.3×26mm²、竖直发散度和水平发散度分别近似为零和1.1mrad的光束会聚为面积为0.9×0.3mm²、水平和竖直 发散度分别为1.4mrad和0.1mrad的束斑, 然后利用整体毛细管X光透镜将上述束斑会聚为直径为21.4μm的焦斑, 焦斑处单位面积上的强度(功率密度)增益为59, 焦距为13.3mm, 该整体毛细管X光透镜在8keV能量点, 对上述 束斑的传输效率为7.9%     

光纤网格器件及其制造

本文研究了利用光学纤维来制作光纤网格器件的方法。研制成的器件参数和测量结果是:单元透镜总数为2.25×10~4,步距0.4mm,单元透镜摄影分辨率为110对线mm~(-1)、焦距0.3mm,网格器件总信息容量为1.089×10~7bit。     

轻小型星敏感器光学系统的设计

介绍了星敏感器的工作原理,对光学系统的指标进行详细的分析,给出光学系统的设计结果和评价.设计得到的镜头焦距22.7 mm,相对孔径1:1.4,视场角17.1°×17.1°(圆视场角24°),而长度仅45.3 mm.由七个球面透镜组成,光阑放在第二、三透镜之间.     

高温超导YBCO颗粒膜桥型器件的8mm微波视频检测

在高温超导 YBCO颗粒膜上刻成 0 .3× 0 .1 mm2 的桥型样品 ,测量了它在磁场和微波辐照下的响应特性。实验结果表明 :通过优化器件参数 ,响应率可达 1 0 4V/ W,在 T=70 K时噪声等效功率约为 5.2× 1 0 -1 4 W/ Hz1 / 2 ,当入射微波斩波频率为 50 0 k Hz时 ,响应时间低于 3.9× 1 0 -8s。     

Point focusing with flat and wedged crossed multilayer Laue lenses

Point focusing measurements using pairs of directly bonded crossed multilayer Laue lenses (MLLs) are reported. Several flat and wedged MLLs have been fabricated out of a single deposition and assembled to realise point focusing devices. The wedged lenses have been manufactured by adding a stress layer onto flat lenses. Subsequent bending of the structure changes the relative orientation of the layer interfaces towards the stress‐wedged geometry. The characterization at ESRF beamline ID13 at a photon energy of 10.5 keV demonstrated a nearly diffraction‐limited focusing to a clean spot of 43 nm × 44 nm without significant side lobes with two wedged crossed MLLs using an illuminated aperture of approximately 17 µm × 17 µm to eliminate aberrations originating from layer placement errors in the full 52.7 µm × 52.7 µm aperture. These MLLs have an average individual diffraction efficiency of 44.5%. Scanning transmission X‐ray microscopy measurements with convenient working distances were performed to demonstrate that the lenses are suitable for user experiments. Also discussed are the diffraction and focusing properties of crossed flat lenses made from the same deposition, which have been used as a reference. Here a focal spot size of 28 nm × 33 nm was achieved and significant side lobes were noticed at an illuminated aperture of approximately 23 µm × 23 µm.     

Parameter optimization of solar modules based on lens concentrators of radiation and cascade photovoltaic converters

Two main issues governing the design of a solar concentrator module with triple-junction nano-heterostructure photovoltaic converters (PVCs) are considered: the effective concentration of radiation using Fresnel lenses and effective heat removal from PVCs. By theoretically and experimentally simulating these processes, the design parameters of module’ s elements are determined. A test batch of full-size modules has been fabricated. Each module consists of a front panel of small-size Fresnel lenses (a total of 144 lenses arranged as a 12 × 12 array) and the corresponding number of multilayer InGaP/GaAs/Ge PVCs. The PVCs are mounted on heat-distributing plates and are also integrated into a panel. The efficiency of the concentrator module with a 0.5 × 0.5-m entrance aperture measured under outdoor conditions is 24.3%, which is more than twice as high as the efficiency of standard (concentrator-free) silicon modules. In smaller test modules, the efficiency corrected for the PVC standard temperature (25° C) reaches 26.5%.     

梯度折射率球透镜的制备及其光线轨迹测试

自麦克斯韦鱼眼透镜理论模型提出后,长期以来学术界一直以为它只是一种绝对光学仪器,在实践中并没有应用的可能。但通过对麦克斯韦鱼眼微球透镜的理论研究表明,在一定条件下,它具有良好的成像性能和耦合效率。根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数。并且熔制了含Li+硅酸盐玻璃和采用槽沉法以及Na+/Li+离子交换法制备直径为0.3—3.0mm的梯度折射率球透镜。通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,并研究了光线通过梯度折射率球透镜的轨迹。研究结果表明:在590℃,离子扩散系数为3.07×10-6mm2/s;所制备的梯度折射率球透镜的折射率分布是抛物线分布,并且和理论分析相吻合;梯度折射率球透镜的光线轨迹满足椭圆方程。     

短程透镜问题的最优解

本文给出了带卷边短程透镜问题的一个最优解,透镜子午线光滑无奇点,在透镜边缘处卷边的曲率半径趋于无穷大,具有使该点弯曲损耗达到极小的最优卷边形状.最优解优于已有的短程透镜其他解析形式解,完善了设计短程透镜的解析法.     

短程透镜-光栅型集成波分复用器

制备了一种短程透镜——光栅型集成光学波分复用器。本文简述了波分复用器的原理和制备工艺,描述了其中的关键元件光波导光栅和光波导透镜的设计及特性测量,给出了波分特性的实验结果.     

短程透镜的损耗

本文讨论了引起短程透镜损耗的各种因素,用最优边缘卷边曲率半径和表面抛光的方法成功地降低了短程透镜的损耗,给出了短程透镜的损耗测量值.     

多通道声光偏转选址开关

本文报道1×N多通道声光偏转选址开关的研究.由 Ti 扩散 LiNbO₃波导上两个短程透镜和一个倾斜 chirp 叉指换能器构成的集成光学声光偏转器,在两端分别对接一根和N根单模光纤时,用作多通道选址开关,在换能器带宽为200MHz,对1.3μm波长,可实现N=24;带宽增加到500MHz,可达到N=64,在波长为0.633μm的 He-Ne 激光下进行的实验和理论符合.     

四种解析解设计的短程透镜卷边对损耗的影响

根据光波导短程透镜母线曲率半径与光传输损耗的关系,利用数值计算的方法,通过计算不同母线参数条件下,四种解析解设计的短程透镜母线曲率半径,研究比较了短程透镜卷边对其损耗的影响,得出了短程透镜损耗与其有效区半径关系的曲线图,发现透镜凹面半径一定时,有效区半径越小,即卷边越大时,光传输损耗越小;短程透镜的解析改进解和最优解设计的透镜卷边存在曲率奇点.并由此得出了四种解析解设计的短程透镜有效区半径选取原则及其满足低损耗条件的取值范围.     

用于半导体激光器的等共轭距双曲柱面镜系统

论述用于把窗口尺寸为０－１２８５ｍ ｍ ×３ ．２３９０ ｍ ｍ 的半导体激光器发出４４°×１３°的发散光束压缩成在±０－００２５ｒａｄ 内出射光的柱面镜系统。该系统的核心是用两组互相垂直、且共轭距相等的双曲柱面镜,把激光器的条形窗口的像变粗变短;然后,再用透镜组把此像“准直”到“无限远”     

Large‐acceptance diamond planar refractive lenses manufactured by laser cutting

For the first time, single‐crystal diamond planar refractive lenses have been fabricated by laser micromachining in 300 µm‐thick diamond plates which were grown by chemical vapour deposition. Linear lenses with apertures up to 1 mm and parabola apex radii up to 500 µm were manufactured and tested at the ESRF ID06 beamline. The large acceptance of these lenses allows them to be used as beam‐conditioning elements. Owing to the unsurpassed thermal properties of single‐crystal diamond, these lenses should be suitable to withstand the extreme flux densities expected at the planned fourth‐generation X‐ray sources.