非共轴光学系统计算机辅助设计软件包

本文描述非共轴(含共轴)光学系统计算机辅助设计软件包(简称TILTCAD软件包),包括像质评价、像差自动平衡和绘图程序等特性,并对计算结果进行了验证。最后给出了软件包的几种应用。     

不共轴光学系统自动优化中的有关问题

描述不共轴光学系统计算机优化中坐标变换与逆变换、“入瞳”与光线坐标、像面基准与质量函数定义的一致性问题。     

薄透镜成像实验中的共轴调节

在本论文中,首先指出了由于误解共轴调节中的“二次成像像中心重合”,导致目前的调节方法无法实现共轴调节。最后,提出了采用矩形孔作为物屏可实现共轴调节。     

塞曼效应实验中等高共轴调节问题探讨

借助带水准仪和三角支架的十字线激光器准确快捷调节塞曼效应实验系统中各光学元件等高共轴,观察到清晰的塞曼分裂图像,准确测量笔型汞灯处的磁场强度大小,大大减小了实验误差。     

高分辨率空间相机共轴三反光学系统实现形式研究

为了设计出高分辨率空间相机的光学系统,研究了反射式光学系统中存在次镜对主镜的中心遮拦等问题.通过对共轴三反射光学系统结构参数和最终视场在像面上的分布情况的分析,提出了半视场、全视场和环形视场3种光学形式,设计了焦距为3000mm、F数为10的3种形式的共轴三反光学系统.设计结果表明:3种共轴三反光学系统在有效视场角内成像质量均接近衍射极限,可以满足高分辨率空间相机不同的使用要求,指出半视场共轴三反光学系统适合于线阵CCD推扫成像,全视场共轴三反光学系统可用于面阵CCD凝视成像,环形视场共轴三反光学系统可实现一台相机上全色和多光谱成像的要求.     

轴对称非球面透镜光轴共轴度的测量研究

介绍了一种轴对称非球面透镜的光轴共轴度的测量方法。激光管发出的光束经束腰变换透镜入射到被测透镜的非球面表面,由CCD摄像头接收非球面的反射激光光斑,CCD的光敏面位于反射激光光束的束腰位置;调整被测透镜位置,直到激光束腰中心位置不随被测非球面透镜的旋转而变化,这说明被测透镜的非球面对称轴与机械旋转轴重合;再利用球面偏心测量原理检测被测透镜球面一面的偏心量,即可以求得被测非球面透镜的光轴共轴度。该测量方法的误差小于20″。该方法适用于判定非球面透镜和非球面反射镜是否合格,以及调整非球面透镜的制造工艺。     

两个共轴螺线管间互感的计算

本文导出了计算圆柱形小螺距螺线管的自感和两个共轴的圆柱形小螺距螺线管间的互感的精确公式．在一定的条件下，本文还得到了一些有用的近似计算公式．     

平行共轴双线圈的空间磁场研究

通过计算机及相关的传感器和数据采集接口辅助,获得了平行共轴双线圈的空间磁场分布,并从数值模拟和实验测量两个角度进行了对比研究,在一定程度上弥补了传统亥姆霍兹线圈磁场测量的不足并有助于对其深入的理解和研究.     

共轴球面系基点位置的简易解法

从共轴球面系三对基点的概念出发，给出了前后介质都是空气的薄透镜组和厚透镜的基点位置的简易解法。     

两共轴圆环的电磁相互作用力

本文给出了两共轴圆电流环的电磁相互作用力的解析表达式，并简要讨论了相互作用力随距离变化情况及其极值点的意义。     

光电跟踪系统的共轴跟踪控制技术研究

为了提高光电跟踪系统的跟踪精度,对其粗跟踪环节的共轴跟踪控制技术进行了研究。介绍了共轴跟踪控制的基本原理,分析了常用非线性卡尔曼滤波算法,并仿真比较了无迹卡尔曼滤波(UKF)和容积卡尔曼滤波(CKF)的位置和速度的预测精度。在此基础上综合UKF和CKF的优点,设计了对延迟的合成位置信号进行处理的双并联滤波器,实现了光电跟踪系统的共轴跟踪控制。利用实测数据仿真实验表明,光电跟踪系统的跟踪精度明显提高。     

光电跟踪系统的共轴跟踪控制技术研究

为了提高光电跟踪系统的跟踪精度,对其粗跟踪环节的共轴跟踪控制技术进行了研究。介绍了共轴跟踪控制的基本原理,分析了常用非线性卡尔曼滤波算法,并仿真比较了无迹卡尔曼滤波(UKF)和容积卡尔曼滤波(CKF)的位置和速度的预测精度。在此基础上综合UKF和CKF的优点,设计了对延迟的合成位置信号进行处理的双并联滤波器,实现了光电跟踪系统的共轴跟踪控制。利用实测数据仿真实验表明,光电跟踪系统的跟踪精度明显提高。     

大视场三反射面非共轴光学系统研究

本文研究了一种各面都是二次曲面的三反射面非共轴光学系统,并给出视场角为16°×2°,焦距为1500mm的设计结果.     

共轴球面腔稳定性条件公式的推导

利用矩阵的特征值概念对共轴球面腔稳定性条件进行了推导，所推结果与文献结论一致．     

共轴双锥天线的电场和电容特性

通过求解电势的拉普拉斯方程,得到共轴双锥天线的电势分布,从而求出其电场、电荷密度和电容.     

共轴三线圈磁场的均匀性

给出用平行共轴不等大等电流的三个圆线圈形成匀强磁场的方法．文中给出了三线圈形成匀强磁场的条件,并且通过数值计算全面分析了三线圈磁场的均匀性．与Helmholtz线圈磁场比较显示,三线圈的磁场无论在强度方面,还是在磁场均匀性方面都明显优于Helmholtz线圈的磁场．     

三光路共轴望远系统的研制

在基本的开普勒望远系统光路中,放置了两块与光轴成45°角的镀膜平板玻璃,一块能反射中心波长1 550 nm的红外光,同时透射可见区和中心波长1 310 nm的近红外区;另一块能反射中心波长1 310 nm的红外光,透射可见区。增加了控制光光路和信号光光路,节省了光路元件。分析了平板玻璃对可见光路的影响,通过改变平板玻璃的厚度,使得轴上偏差在允许的范围内。测定了信号光通过望远镜筒和镀膜反射镜片的功率损耗,分别得到了1.31%和2.90%的损耗比。测量了信号光的透射率随角度的变化关系。经过多次试验,三光路共轴望远系统已成功用于远距离红外光控音频监测。     

共轴均匀带电薄圆盘间的相互作用力

本文利用静电场的高斯定律和环路定律巧妙地求出了均匀带电圆盘在空间任一点所产生的电场 ,进而计算出了共轴均匀带电薄圆盘之间的相互作用力     

用等均匀性曲面研究共轴三线圈磁场的均匀性

定义有均匀中心的矢量场的均匀度,通过解析和数值计算,得到了不同参数下的共轴三线圈的等均匀度曲面,找到了以前文献中未曾发现的均匀度最佳的参数值.