基于自由曲面反射镜的低投射比超短焦投影物镜的光学设计

为了设计低投射比的超短焦投影物镜,本文采用自由曲面和折反式的光路结构设计了一种具有低投射比的超短焦投影物镜系统。该物镜由一个旋转对称的折射透镜组和一个自由曲面反射镜组成。采用11.938 mm的数字微镜器件(DMD)作为空间光调制器产生图像源。采用法线加权迭代优化的方法计算自由曲面。最后,分析了系统的性能。仿真结果表明:超短焦投影物镜可在580 mm的投影距离处实现3048 mm尺寸的大屏幕投影,系统的投射比低至0.19,系统的最大畸变小于0.72%。能够满足低投射比超短焦投影物镜的设计要求。该投影系统具有低投射比、低畸变、投影效果好等优点,可为超短焦投影系统的进一步发展提供有益参考。     

基于高斯过程回归的线性激光束指向稳定优化

为解决激光应用中的光束指向抖动问题,提出一种基于高斯过程回归（Gaussian process regression）的激光光束指向稳定性优化方案。介绍了激光光束指向稳定系统装置构成及原理,论述了高斯过程回归方法的原理及其作为激光光束快速稳定控制算法的优势。经过该方法优化后,指向抖动达到水平方向2.3μrad,竖直方向3.3μrad,将激光系统指向稳定性提高了1个数量级以上。指向性抖动为已有线性反馈系统的20%,尤其对于高频噪声优化有显著效果。该研究对于激光光束指向性敏感的精密实验和精密加工具有重要意义。     

软体智能机器人的系统设计与力学建模

机器人或机电装备通常由电机模组、液压元件、齿轮和铰链等硬质部件构成,具有动力足、精度高等优点,但在实现低噪声、高安全系数与亲和性等方面存在挑战.受自然界生物体的柔软特性与高环境适应性的启发,设计制造软体机器人是近年来机器人领域的研究热点.作为软体机器人的核心构成部分,智能软材料可在外界不同刺激下产生不同响应,具有材料柔韧、生物相容性好、易于制备、价格低廉等优点,可广泛应用于机器人的设计与制造.几类典型的具备驱动功能的智能软材料与结构获得广泛的研究,包括气动软体肌肉、形状记忆合金/聚合物、离子交换聚合物、介电高弹体、响应水凝胶等.本文介绍了多种驱动类型的软体智能机器人研究成果,并从软体智能机器人的系统设计与力学建模两个方面进行了归纳分析与讨论.      

2012中科院光学设计高级讲习班(第九届)

课程介绍光学系统设训主讲:王之江院士、徐文东研究员、黄惠杰研究员结合光学设计中的基本设计理念,阐述光学系统的基本要求及指标。并配以当前流行的光学设计软件,立足于当前具有代表性的产品,进行大量设计实例的分析和讲解。不仅仅停留在软件的学习和使用为目的,涉及光学系统本身的本质性质问题,以实例讲解提高设计的策略和方法。光机系统设计、光学加工主讲:朱健强研究员     

夜视战场环境视觉传感信息采集系统设计

夜视战场环境视觉传感信息的实时获取是跟踪夜视战场图像处理分析的前提,针对夜视战场环境的复杂特征,设计了夜视战场环境视觉传感信息采集系统,分析了系统的总体结构,系统硬件主要包括视觉传感器、传感器控制卡和扩展卡、图像采集与存储以及信号调理电路,给出了系统采集节点的程序设计流程以及传感信息采集的具体程序代码实现过程。实验结果说明,所设计系统可有效采集到夜间军事战场中的传感信息,并且具有较高的采集精度。     

采用树脂透镜的掌纹图像采集光学系统设计

为了获得高分辨率、高对比度和低畸变的掌纹图像,同时实现系统的轻量化和高性价比,本文基于全反射原理,采用树脂材料设计了一款由6片镜构成双远心光路的掌纹采集光学系统。树脂材料的选用减轻了光学系统的总重量;基于光的全反射原理的系统设计增强了掌纹图像的对比度;选择双远心光学结构,便于对倾斜物面所产生的梯形畸变进行矫正。对所设计光学系统的成像质量分析表明,该系统所有视场的光学传递函数（MTF）在Nyquist频率228 lp/mm处均达0.55以上,畸变〈0.14%。设计的光学系统可以采集120 mm×160 mm的手掌区域,实际手掌面上的分辨率达到500dpi,采集的掌纹图像分辨率达到8.0×106 pixel,满足了实际采集的要求。     

环保型制冷剂R600a制冷系统设计及其维修工艺

大气臭氧层的破坏和温室效应的加剧,是当前世界面临的主要环境问题。文中通过对R600a制冷剂物理化学特性的介绍以及与R12制冷剂的对比,得出在冰箱领域,R600a是一种可以永久替代CFCs的环保型制冷剂,分析了R600a替代R12的制冷系统设计的一些要点,最后基于提高工作效率以及保障操作安全的考虑,阐述了R600a冰箱的维修工艺。     

空间遥感测绘光学系统研究综述

将遥感技术应用到测绘当中是现代地质测绘技术的发展趋势,随着光学载荷分辨率的不断提高,遥感测绘已经成为社会发展和国民经济发展的重要保障。光学载荷决定了测绘空间遥感器的分辨率、测绘精度、卫星平台体积与重量,是遥感器的核心部分。本文对高成像质量透射光学系统、同轴三反光学系统、离轴三反系统等常用的空间遥感测绘光学系统的结构形式和光学性能分别进行了介绍,并对处于研发阶段的新型空间反射光学系统的结构形式和光学性能进行了展望。分析认为,根据不同的应用环境和技术指标,合理选用不同种类的遥感测绘光学系统,可以最大程度利用平台资源,满足遥感测绘需求。     

All-reflective optical system design for extreme ultraviolet lithography

All-reflective optical systems,due to their material absorption and low refractive index,are used to create the most suitable devices in extreme ultraviolet lithography （EUVL）.In this letter,we present a design for an all-reflective lithographic projection lens.We also discuss its design idea and structural system.After analysis of the four-mirror optical system,the initial structural parameters are determined,the optical system is optimized,and the tolerances of the system are analyzed.We also show the implementation of optimal layout and desired imaging performance.     

热负荷分开配置机组的冷库制冷系统设计北大核心

冷库制冷机组配置存在的最大问题是设计冷量与热负荷不相匹配,制冷机组长期处于小于设计负荷运行状态下,造成冷库能耗增加。针对这一问题,提出热负荷分开配置机组的冷库制冷系统设计方案,以含有8个同温冷间的装配式冷库为例,设计制冷系统和控制系统。冷库各冷间采用分时进货方式,进货时间间隔取3小时,总共配置两套压缩冷凝机组,对于不进货、无操作人员工作的冷间使用一套压缩冷凝机组维持冷间温度,压缩冷凝机组按冷库总降温概率进行配置;对于正在进货、有操作人员工作的的冷间,使用另一套压缩冷凝机组快速降温,压缩冷凝机组按一个冷间所有的热负荷进行配置。结果表明:两套压缩冷凝机组配置的总制冷量比最大负荷法配置的制冷量减少1/4左右,同时缩短货物热量和开门热量冷却时间,提高了冷藏食品品质。