准直透镜反射光引起的一个问题

准直透镜主要用于产生平行光束然而,由于其表面的反射作用,在准直后的平行光束中,还存在一束会聚光束这会聚光束与平行光束相比虽很微弱,但在其会聚点附近具有较高的强度,在安排光路时应注意避开它,否则会带来某种程度的干扰本文讨论了这种反射光对全息记录带来的影响和应注意的问题,并根据衍射理论导出了反射光的会聚位置,结果与实验符合甚好.     

测节仪测量透镜组基点的讨论

透镜组的基点在几何光学中占有重要的地位.对平行光束中不同的入射光线经过透镜组后的出射情况进行分析,讨论了透镜组像方节点到测节仪转轴不同距离时的成像规律和用测节仪测量透镜组基点的方法,以加深对透镜组基点的理解和用测节仪测量透镜组基点的认识.     

验证主平面性质实验的改进

笔者在《大学物理》1984年第9期《验证主平面性质的实验》一文中所述实验的主要缺点是演示物方主平面上一点成象于象方主平面时,原光置于物方主平面处的屏必须取下来,这样,实际上学生已看不到物点,只能根据准直镜的移动来想象物点在移动,当然就更谈不上同时测量物点和象点移动的幅度了.其次是用移动准直镜的方法来使物点移动,这种作法也不严格.笔者对这个实验作了如下的改进. 选用删节仪附件中的另一透镜组,如图1,它的两个主平面H、H′分别在透镜组的两端面以外. 选择一光栅常数适当的透射光栅“’(或正交光栅)作为物屏,置于透镜组的物方主…     

如何准确测定薄透镜的焦距

光学实验中,薄透镜焦距的测量是最基本的实验,常用的测量方法有:物距与像距法(简称为物像法),透镜二次成像法、自准直法、辅助透镜成像法、准直光管法等.除了自准直法和准直光管法外,无论使用哪种方法,都必须要直接测定像距.虽然从理论上说,物距和像距都可以近似地用从透镜光心算起的距离来代替而不必考虑透镜本身的厚度,因而测出的焦距一般较为准确,但由于视差、景深等因素的影响,使得在实验过程中难以准确地确定像的位置,故而使得实际的测量结果相当不准确.     

有限远目标潜望镜光学系统设计

基于潜望镜的基本原理,设计了一种用于教学训练的对有限远目标成像的潜望镜,该潜望镜是将投影仪投射出的有限远的模拟目标经物镜前组准直成平行光,再分别经物镜后组与转向透镜前组组成的望远系统、转向透镜后组与目镜组组成的望远系统传递到人眼,实现单双目变换、准双目观察、光学测距等功能。该系统视场光阑与孔径光阑重合并设置于转向透镜组之间的平行光路中。系统经仿真验证及像质分析证明,各项性能指标均满足设计要求。     

偏振光双光干涉的新实验

偏振光双光干涉的新实验袁剑辉（中山大学物理系广州５１０２７５）一般光学教材都介绍了会聚偏振光的干涉，其干涉图样是带有亮或暗十字线的一组明暗相间的同心圆环．本实验以小功率的氦氖激光器为光源，用短焦距透镜将平面偏振光会聚在渥拉斯顿棱镜的前表而上，在观察屏...     

用激光散斑照相研究高温差自然对流换热

一、测量原理与方法 使用散斑照相测量加热竖板自然对流温度场的实验装置如图1所示。来自He-Ne激光器LS的光束经过聚焦透镜L1,针孔滤波器Al和准直透镜L2后,以一束准直平行光束通过测试段TS。前置放大透镜L_8将测试段成像在毛玻璃GG上。当激光束照射毛玻璃时,被毛玻璃粗糙表面所散射的光束会在空间形成     

以半导体激光器为光源的光学记录系统设计

光学记录系统的组成,有光源为单一模式的半导体激光器、准直物镜、柱面扩束物镜、旋转多面体、fθ透镜及光敏介质。在不修正半导体激光器象散值Δs时,准直物镜的焦点基本上位于半导体激光器的垂直平面光束原始发散点位置上;柱面扩束物镜仅在激光器的平行平面上具有光焦度,其倍率Γ应满足于关系式;光敏介质应位于fθ透镜后焦点附近。     

光谱仪光源双光束准直的自由曲面透镜

为了使光谱仪在分辨率基本不变的同时增宽工作光谱范围,利用非成像原理设计了自由曲面透镜,将光源发出的宽工作谱段的光束准直为两束波长不同、方向不同的平行光,实现探测器上光谱的折叠分布.首先,根据两束入射光线经自由曲面折射前、后的矢量关系,建立自由曲面上点坐标的一阶偏微分方程组;然后,采用Runge-Kutta法对偏微分方程组进行数值差分求解,得到自由曲面离散采样点,进而构建得到自由曲面透镜,将自有曲面透镜导入ZEMAX软件中对光源的双光束准直进行模拟,在Tracepro软件中进行光线追迹分析其照度分布;最后,将自由曲面透镜应用于近红外光谱仪中,将波段为800~2 400 nm的光源准直为两束波长分别为800~1 600 nm和1600~2 400 nm的方向不同的平行光束,经单个光栅色散后由成像透镜组成像在探测器表面,形成两组相互平行且首尾相连的折叠光谱,光谱仪的分辨率优于10 nm.结果表明,采用该自由曲面透镜可以同时实现光谱仪的高分辨率和宽工作光谱范围,且使光谱仪的结构更加紧凑.     

电磁电子透镜光学参量的计算公式

用假设弱透镜焦距表达式是一个幂级数中的第一项的方法, 可以导出相当准确且便于实用的电磁电子透镜物镜焦距公式. 这个外推了的弱透镜近似公式能在即使相当强的激励下仍保持准确. 这个方法也能用于其他一些光学参量. 对于不能用此方法的光学参量, 本文也导出了实用的经验公式. 式中的常数是用前人发表的数据确定的. 公式的准确度足够满足电子 光学设计要求. . 关键词：     

利用可变光阑实现双轴晶体动态外锥折射

介绍了一种获得晶体动态外锥折射的方法.用全固态绿光激光器和双轴晶体kNbO_3,通过改变位于已消球差的双胶合透镜后表面处可变光阑的通光孔径,即改变入射光束的会聚角度,来实现入射光会聚角对外锥折射锥角的调制,由此得出双轴晶体kNbO_3外锥折射的锥角表达式.实验结果表明,周期性改变孔径光阑通光孔径的大小(入射光束的会聚角度)时,外锥折射锥角也同步地发生周期性的改变;外锥折射锥角等于入射于双轴晶体端面上的光线的会聚角.利用可变光阑可实现双轴晶体动态外锥折射并获得可控激光环,实验所测锥角角度与理论计算符合较好.     

用于投影机的发光二极管照明单元

目前的投影机光源——高压汞灯存在寿命短、色温高、存在有害光线、发热集中等缺点,严重制约了投影机进入家庭应用领域。发光二极管的最近发展为其作为高压汞灯的替代光源提供了可能性。提出了一种由一个发光二极管、一个准直镜、一个前蝇眼透镜和一个后蝇眼透镜组成的用于投影机的发光二极管照明单元,由数个照明单元加上会聚透镜则构成一个基本的照明系统。发光二极管的发光经准直镜压缩光束发散角后被前蝇眼透镜分割为多个细光束,会聚透镜将每个细光束都叠加会聚到显示芯片上,实现光能量的会聚和光场再分布．以满足投影机对光通量和光场均匀性等方面的要求,后蝇眼透镜用于与后续光路的匹配。作为照明单元的一个应用实例,文中分析了一种单片式硅上液晶投影机。     

纤维光学 光纤器件

TN2532006054334一种新型光纤准直器的研究=Study on a newtype of fibercolli mator[刊,中]/杨群(安徽大学安徽省信息材料与器件重点实验室.安徽,合肥(230039)),易佑民…//安徽大学学报(自然科学版).—2006,30(2).—59-63研究用球对称梯度折射率微球透镜制作光纤耦合用准直器的可能。通过理论计算证明了在适当的技术参数下,用球对称梯度折射率微球透镜制作的光纤准直器有望达到较高的耦合效率;试用实验室制备的梯度折射率聚合物微球透镜制作了这种新型准直器,测试了它的光学性能。图5表4参6(杨妹清)TN2532006054335光纤传感器的分类及其…     

摄远物镜二级光谱和色球差校正

一、摄远物镜的结构特点摄远物镜由两组不同光焦度的透镜组合而成,前组为正,后组为负。这种组合能够缩短长焦距仪器的长度。摄远物镜的焦距较长,而视场和相对孔径不太大。设计摄远物镜要解决的问题是,在保证象质的前提下,尽量使物镜的长度小于焦距,即     

国外点滴

<正> 变焦镜头由两组摄远变焦镜头给出了六种变焦物镜,这两组摄远变焦镜头的孔径分别为f/2.8和f/4。这些物镜均由Vivitar公司生产。它们中不管那一种,前组镜头是一个分离的双负透镜,后组镜头是一个复合的正透镜,可改变     

电磁电子透镜光学参量的计算公式

用假设弱透镜焦距表达式是一个幂级数中的第一项的方法,可以导出相当准确且便于实用的电磁电子透镜物镜焦距公式。这个外推了的弱透镜近似公式能在即使相当强的激励下仍保持准确。这个方法也能用于其他一些光学参量。对于不能用此方法的光学参量,本文也导出了实用的经验公式。式中的常数是用前人发表的数据确定的。公式的准确度足够满足电子光学设计要求。     

透镜焦平面上等倾干涉条纹的形状

用迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉条纹的装置如图1所示。将钠灯前的毛玻璃片置于透镜L_1的焦平面上,反射镜M_1与反射镜M_2的象M_2′之间形成厚度均匀的空气薄膜,不用透镜L_2,让眼调焦到无限远,向薄膜方向看去,可看到定域在无穷远的等倾干涉条纹。也可以在透镜L_2的焦平面上观察等倾干涉,如图1中,平行光束会聚在焦平面F′上。让焦平面F′与薄膜表面平行,则在     

平面波透射聚焦超表面结构设计

为实现单个平面透镜在10.6!m波长处的会聚功能,本文设计并制备了一种一维亚波长光栅面型超表面(electromagnetic meta-surface)。基于电磁谐振现象,利用双条形介质耦合结构模型设计了会聚超表面单元结构,并采用FDTD Solution软件进行仿真计算证明了其对光波位相的调制作用,筛选出了10个位相梯度。通过对10个位相梯度的自由组合形成会聚超表面平面透镜,并进行了实验验证。实验结果表明:在设计波长上,超表面平面透镜对TM模式平面波能够较好地实现透射会聚的功能,焦距为49mm,会聚光斑最小宽度是0.7mm,工作效率达到60%。     

准直物镜在变焦距镜头杂散光系数测试中的作用和影响分析

在对变焦距光学镜头进行杂散光系数测试的过程中,需要了解各测试环节的作用及对测量结果的影响。讨论了准直物镜使用与否对杂散光系数测量结果的影响。通过对杂散光形成机理的分析,将杂散光来源分为视场内与视场外两种,阐述不同来源杂散光的不同特点及这两种杂散光通过准直物镜后的状态。用两个参数不同的变焦距光学镜头在有无准直物镜两种情况下杂散光系数的测量结果,说明准直物镜在杂光测试中的作用。对于视场外入射光束形成的杂散光,准直物镜的使用与否对其测量结果影响巨大,而对视场内入射光束形成的杂散光影响很小,测量时可以利用准直物镜来判断光学镜头杂散光的来源。同时通过实验说明入射光线在准直物镜间的多次反射形成的杂散光约为1%,它可作为系统误差从测量结果中剔除。     

反射式液晶空间光调制器用于光束会聚控制

根据偏心透镜组的结构原理,利用液晶空间光调制器(LC-SLM)对其结构进行了优化。对LC-SLM等效透镜功能的原理进行了分析,模拟仿真了利用LC-SLM对光束进行调制的结果。实验验证了LC-SLM通过加载菲涅尔透镜相位图,实现了对光束会聚功能,并且通过耦合位移相位因子可以实现会聚光斑平移的功能,能够代替在偏心透镜组中实现同一功能的透镜。配合后续的透镜组,理论上可以控制光束实现大角度的扫描。