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。     

提高菲涅耳双棱镜实验的准确度

菲涅耳双棱镜是干涉中基本而又重要的实验之一.但实验中要保证各光学元件的共轴,调节比较困难;另一方面,由于双棱镜的像散以及大口径成像的原因,在测量两相于虚光源的间距d时,很难精确确定它们经成像透镜后在测微目镜中所成的像面位置,这就导致实验测定波长的误差高达5%-10%.本文提出:在保证元件共轴的前提下,利用特制的鉴别率板代替竖直的单狭缝,可以较准确地确定这一像面位置,提高实验准确度. 用照相方法制成如图所示的鉴别率板(单位:厘米),并把它贴在和实验所用单狭缝光具座具有相同规格的宽缝光具座的宽缝平面上.在测得干涉条纹间距之后…     

透镜测焦实验中调节同轴等高的简便方法

在光学实验中,光学元件同轴等高的调节是实验上必不可少的一个重要环节,透镜同轴等高的调节通常应用透镜成像的轭原理进行,即采用“大像追小像”的方法。这种方法操作比较复杂。现介绍一种准确、快速、简便的调节方法,供大家参考。实验光路如图1,物AB经凸透镜前表面折射、后表面反射以及前表而再次折射后,在物屏上成像于A′B′。当透镜翻转180°,后表面面向物AB时。此时沿光具座导轨方向前后平移透镜,同样在     

球棱镜及其应用

现代科技的迅速发展促进了非共轴光学系统的发展和日益广泛的应用。球棱镜是非共轴光学系统常采用的光学元件之一。合理采用球棱镜元件可以设计出一系列具有不同用途的光学系统。它们具有尺寸小、重量轻、结构紧凑等特点，并且具有共轴光学系统难以达到的一些光学性能，因而也拓宽了光学系统的应用范围。本文从非共轴光学系统出发，对球棱镜的种类和性能特点进行了阐述，并介绍了其在非共轴光学系统中的几种应用。     

调整双棱镜同轴等高的简易方法

本文介绍一个调整双棱镜同轴等高的简易方法，该法采用先调节狭缝和目镜至基本等高，可使各光学部件快速调至同轴等高，通过随意移动棱镜和目镜在轨道上的位置，以便在实验中观察到清晰的干涉条纹；采用位移法测试，可从实验方法中加深理解光线直线传播和干涉现象的意义。     

调整双棱镜同轴等高的简易方法

本文介绍一个调整双棱镜同轴等高的简易方法．该法采用先调节狭缝和目镜至基本等高，可使各光学部件快速调至同轴等高．通过随意移动棱镜和目镜在轨道上的位置，以便在实验中观察到清晰的干涉条纹；采用位移法测试，可从实验方法中加深理解光线直线传播和干涉现象的意义     

微型光谱仪结构参量的可调节冗余量研究

为了探究Czerny-Turner(CT)光路结构在装配过程中各个光学元件偏离理论光学设计参量时对光谱仪光学性能的影响,建立数学物理模型还原Zemax设计的非对称CT结构光路,在不影响光谱仪分辨率的条件下,调节CT结构中的各元件,得到各元件的可调节冗余量.结果表明,准直镜和衍射光栅偏转角度可调节范围分别为±0.19°和±0.17°;聚光镜和CCD的位置可调节范围都为±0.12mm.以上四个变量的可调节冗余量最小,对光谱仪最终分辨率影响较大.该研究对CT结构中各光学元件机械调节机构的设计具有参考意义.     

一种光路自准方法

在光学实验中,经常遇到的一个课题是如何把各光学元件调节到它们的正确位置上,借助于机械轨道。经纬仪和可调焦平行光管等光学仪器进行位置调节是常用的方法.本文基于光栅在光路中的衍射作用和杨氏双缝干涉现象,提出了一种光路自准方法.它已成功地应用于光学Walsh变换[1]实验中.在这个实验中曾经设想和试用过多种调节手段。企图把各全息透镜调节到它们的正确位置上,由于调节仪器的光轴与实验光路的光轴很难保持一致,以致效果不甚理想.对于光路自准方法,调节光路就是实验光路,即在光路系统中传播的光波既是调节用光波又是实验用光波,二者是…     

三反射主动变焦系统设计

空间光学系统在对深空探测、监视、威胁侦测和对地高分辨率侦查等应用中,不仅需要能同时获得高分辨率和宽视场范围的变焦系统,还需要体积小、重量轻、低能耗及快速调焦的系统,传统机械变焦系统因需要复杂精确的机械运动控制而存在诸多问题.因而,基于主动光学理论,将主动光学元件应用到成像系统中,提出了通过某个或某几个光学元件的曲率半径变化实现系统焦距变化的理论.根据初级像差理论和系统的外形尺寸,研究了系统主动变焦原理,确定了初级像差方程组的约束条件,求解共轴主动变焦系统的初始结构参数,借助ZEMAX软件进行优化设计,设计了一个由静止的主镜、曲率半径作为变量的次镜和三镜、无光焦度的平面镜组成的三反射主动变焦系统.由于该共轴三反射主动变焦系统存在两次遮光,会影响系统像面能量的接收,因此,指出对共轴系统进行无遮拦离轴优化设计的必要性,讨论了离轴系统设计理论,并设计了离轴三反射主动变焦系统.     

塞曼效应实验

介绍了塞曼效应的发展历史,总结了塞曼效应实验的理论教学重点、塞曼分裂谱线的偏振特性及其在磁共振实验中的应用,重点分析了实验过程中光路的等高共轴、光阑、会聚透镜等因素对法布里-珀罗标准具干涉条纹宽度和光场均匀度的影响,并对塞曼效应实验数据的处理方法提出了建议.     

几何光学 像差、像质评价

TH703 2005010039 偏心和倾斜光学系统初级像差理论的研究=Study on the primary aberration theory of decentered and tilted optical system[刊,中]／樊学武(中科院西安光机所空间光学室. 陕西,西安(710068)),陈荣利…∥光子学报.-2004,33 (4)．-494-496 在共轴光学系统波像差的基础上,推导出了光学元件的偏心和倾斜分别对主要像差的影响。得出了除了球差     

光刻物镜中光学元件精密轴向调整机构的设计与分析

柔性铰链与高准确度驱动器的结合是实现光学元件轴向精密调节的重要方法.本文介绍了一种采用柔性铰链的轴向精密调节机构,推导并得出了其实现精密调节的原理.通过对应用柔性调节机构的一种典型光机系统的刚度分析,得到在不超过柔性铰链材料屈服应力情况下,光学元件的最大轴向位移可以达到200μm以上;同时,对一种典型参量的柔性结构做了模态分析,得到其一阶固有频率为185.1Hz,证明了调节机构的固有频率满足工作要求.分析了驱动力在此种轴向调整机构中对镜片面形的影响,结果表明:调整机构在接近最大允许驱动力作用下对镜片面形影响为4.41nm,说明其对光学元件的面形影响较小.该研究结果为柔性光学元件轴向调节机构的应用提供了有力依据.     

多个布儒斯特窗大型光学元件的损伤在线检测

 针对高功率固体激光装置主放大器中以布儒斯特角放置的大型光学元件,设计了一套损伤在线检测系统。该系统利用望远系统倍率不变特性实现了多个光学元件在线等精度、等分辨率检测;采用景深理论,通过仔细调节孔径光阑的大小,以达到既能测量同一倾斜光学元件上的不同损伤点,又能减小相邻光学元件间损伤信息相互影响的目的。通过亮场成像纵向定位损伤位置,而利用暗场成像横向定位损伤的大小。实验证明了该方法的可行性和有效性。该检测方法适用于各种多个倾斜放置的光学元件的损伤在线检测。     

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。     

用串行迭代算法设计具有长焦深功能的衍射光学元件

提出一种串行迭代算法,将它用于控制波前传播进行衍射光学元件设计.用此算法设计出能使半导体激光束聚焦并具有长焦深功能的衍射光学元件.模拟计算结果表明了此设计方法的有效性.该衍射光学元件已用光刻和离子刻蚀技术制备并进行了光学实验研究,取得了与理论设计一致的实验结果.     

非对称共轴腔结构色产生与调控

金属纳米结构应用于产生和调控结构色有巨大的潜力.本文设计了一种基于银纳米非对称共轴腔的阵列结构,研究环形腔在非对称情况下对于结构色产生和调控的影响,通过时域有限差分的方法对非对称共轴腔有序阵列进行仿真计算,得到了结构几何参数对结构色的影响.结果表明,调节共轴腔深度、开口大小和厚度都能产生丰富的结构色.实验与仿真结果基本一致.相比对称式结构的共轴腔,本文提出的非对称金属纳米结构在颜色显示方面具有更好的可调性,在彩色成像、高分辨率成像、防伪等方面有潜在应用.     

偏心和倾斜光学系统初级象差理论的研究

在共轴光学系统波象差的基础上,推导出了光学元件的偏心和倾斜分别对主要象差的影响.得出了除了球差外,每一种象差由于偏心和倾斜都引入了它同种类的象差;小量的偏心和倾斜并不改变系统的球差的结论;如果球差并不为零,将会产生与象高无关的彗差,即轴向彗差等等.     

超光滑加工技术中光学元件表面材料的均匀去除

超光滑加工通常是在保证光学元件面型精度不劣化前提下提升其中高频精度.均匀去除是保证超光滑加工过程中光学元件面型精度不劣化的重要途径.本文以四轴三联动小磨头超光滑加工机床为基础,结合Preston假设,研究了四轴三联动超光滑加工机床对光学元件的材料去除特性,发现当机床取某些特定的参量时,通过等值的驻留时间规划即可实现光学元件表面材料的均匀去除.最后,对这些特定的参量进行了对比实验.实验结果验证了理论分析的正确性.     

超光滑加工技术中光学元件表面材料的均匀去除

超光滑加工通常是在保证光学元件面型精度不劣化前提下提升其中高频精度.均匀去除是保证超光滑加工过程中光学元件面型精度不劣化的重要途径.本文以四轴三联动小磨头超光滑加工机床为基础,结合Preston假设,研究了四轴三联动超光滑加工机床对光学元件的材料去除特性,发现当机床取某些特定的参量时,通过等值的驻留时间规划即可实现光学元件表面材料的均匀去除.最后,对这些特定的参量进行了对比实验,实验结果验证了理论分析的正确性,     

分光计望远镜与平行光管的共轴调节

目前分光计的调节方法仅能实现望远镜、平行光管的轴线相互平行,但无法实现共轴且垂直相交于中心转轴.这种调节方法虽然不影响夹角的测量,但是无法准确确定光束的传输方向.在本论文中,我们给出了一种调节望远镜、平行光管的轴线共轴且垂直相交中心转轴的方法.