一种基于复合抛物面聚光器的面向大尺寸LED的反射器设计方法

为设计一款使大尺寸LED光源在一定距离内满足特定角度范围均匀照明的反射器,提出了一种基于复合抛物面聚光器聚光原理、边缘光线原理以及几何光学轴外光线追迹原理的新方法。该方法可以从理论上定量地推导出适用于大尺寸LED的反射器的结构,实现高光效、高均匀度的照明效果。通过光学设计软件ZEMAX仿真验证了该方法的合理性。     

光学系统光阑应用的实例

介绍了一种光学组合系统，通过构造光学系统虚拟的视场光阑实现人眼屈光度测量，它是光学系统光阑应用的生动实例.     

用数码相机实现未琅禾费衍射测量细丝直径

介绍利用激光获得丝夫琅禾费衍射图样，并采用数码相机实现计算机辅助非接触自动测量细丝直径的方法，以及将其用于设计性实验的尝试。     

用于光纤熔接系统的纤芯检测镜头设计

光纤已广泛应用于当今社会的信息传输领域。为了满足长距离光纤传输中高质量光纤熔接的需要,介绍了一个应用于光纤熔接系统的透射光纤纤芯检测系统。该系统中的核心器件是一组能对光纤纤芯成像的特殊镜头。借助于ZEMAX软件,设计了这组检测镜头。该镜头具有8倍放大倍率、长工作距离、短结构、高精度等特点。论述了镜头的设计方案和设计过程,并给出了满足要求的设计结果。通过在LightTools软件中对整个系统检测结果的模拟,证明了该设计的可行性。     

一种匀光鳞甲反射罩设计

在灯具设计中,特别是开发投光灯、轨道灯等类型灯具时,经常会遇到系列化设计问题。在不修改基本外形结构的情况下,要想获得不同发光角度、照度均匀,提出了一种通过鳞甲片改变出光角度的反射罩设计方案,包括鳞片参数的计算、基面合理分隔方法、实际仿真模拟。最终给出同样基面,发散角(FWHM)为20°、40°、60°,光能利用率均达到75%,匀光效果85%左右的设计结果,证明该设计方法可行性。     

航空照明功率型LED结温的小电流K系数测量法

功率型LED已经越来越多地运用于航空照明领域,迅速准确地获得LED的结温对航空灯具的散热设计显得极为重要。介绍了一种运用小电流K系数测量LED结温的方法。利用了LED半导体芯片的伏安特性,通过构建测量系统获得LED两端瞬间压降值来算出LED的结温。具有获得LED结温快速、准确、非破坏性等特点。     

用数码相机实现夫琅禾费衍射测量细丝直径

介绍利用激光获得细丝夫琅禾费衍射图样,并采用数码相机实现计算机辅助非接触自动测量细丝直径的方法,以及将其用于设计性实验的尝试.     

高斯光束在单轴晶体中的布拉格衍射特性

利用适当的坐标变换和黎曼方法建立了高斯光束在单轴晶体中布拉格衍射的严格的耦合波理论 ,获得了一组严格的耦合波方程和衍射效率计算公式 ,讨论了衍射效率随折射率调制量的关系以及波长选择性和角度选择性 ,同时分析了衍射效率对再现光宽度的要求。模拟计算表明 ,异常光与异常光 (ee)型布拉格衍射能够达到的最大衍射效率由记录时入射角决定 ,而且通过各参量的适当的选择 ,理论上ee型布拉格衍射能够在折射率调制量很低(如 8.2× 10 -5)的情况下获得接近 90 %的衍射效率。该理论模型为如何在较低折射率调制量下获得较高衍射效率提供了理论指导     

基于自由曲面的LED全反射准直透镜的设计

为在特定角度范围内实现所需照明,满足各类LED照明系统的要求,提出一种适用于扩展光源的透射 全反射复合曲面的LED透镜设计方法。根据光源的大小由非成像光学原理确定反射面面型并计算光源发散角度,再根据照射的角度要求进行自由曲面的透镜设计。文章给出了设计思想及方法,并设计了一款出射半角为2.5的透镜实例,分析了误差对实际结果的影响。     

LED天幕灯的光学设计

天幕灯是一款用于近距离照射大面积幕布的特殊灯具。为了在限定的区域内获得幕布的均匀照明,天幕灯需实现非对称、大角度的特定出射光强分布。基于几何光学和辐照度理论,首先建立满足幕布均匀照明要求的天幕灯配光曲线模型,然后再根据LED光源的发光特性进行二次光学设计,使LED天幕灯的出射光强分布与所需的配光曲线模型相匹配。根据能量守恒定律将配光曲线模型进行均匀离散化处理,建立直射和反射的有效叠加和补偿,依此设计得到反射面面型,实现照明要求。通过Zemax对所设计的LED天幕灯进行模拟仿真,结果表明,满足配光曲线的LED天幕灯可以通过多个灯具的简单照明叠加实现在近距离范围内对不同大小和形状的幕布进行均匀照明,其照明均匀度可达到85%以上,能量利用率可达到80%以上。