二维物体模压周视彩虹全息图的拍摄方法

本文提出一种简单实用的模压彩虹全息拍摄方法。制作母板时 ,曝光两次 ,第二次曝光时狭缝与物体的相对位置转过 90°角。在白光照明下 ,转动模压全息图一周 ,可以从各个不同角度观察到物体的再现像 ,达到周视的效果。该方法在增大观察视角方面进一步推进了模压全息图的制作技术 ,具有实际意义。     

动态自发光物体体视彩虹全息图的制作方法

介绍了一种用连续激光制作动态自发光物体体视彩虹全息技术,为火焰场的温度分布及气流的浓度分布等领域的研究提供了新的实验方法.先用自制的透镜线阵照相机拍摄动态自发光物体的初级体视图,然后用连续激光照明初级体视图,透镜线阵此时不仅起到成像作用,而且起到了彩虹全息术中的狭缝作用.制作了动态自发光物体(蜡烛光)的体视彩虹全息图,并给出了实验结果.实验结果表明该方法是可行的.     

利用液晶显示屏(LCD)制作真彩色彩虹全息图

本文介绍了一种用液晶显示屏 (LCD)制作单波长真彩色彩虹全息图技术。利用图象处理软件将由CCD摄像机、扫描仪或由计算机的图形软件产生 2D、3D彩色图象分成红、绿、蓝三色输入LCD液晶屏作为掩模 ,解决了传统方法中三分色片对位困难和制作分色片手续繁琐两个问题 ,制作出高质量的真彩色全息图。给出了实验结果     

制作无狭缝二步彩虹全息图的一种新方法

本文提出了制作无真实狭缝二步彩虹全息图的一种新方法,移动母片形成多个狭缝的二步彩虹全息。合理地设计了实验光路,给出了母片移动位移量的范围及有关实验结果。     

计算机制一步彩色彩虹全息的研究

针对现有的彩色全息技术中存在的制作过程复杂、色串扰、技术条件要求高等问题,提出了一种计算机制一步彩色彩虹全息技术。该技术将光学一步法彩虹全息技术和多次曝光彩色全息技术相结合,首先根据线全息图理论,确定每个物点的线全息图在整个彩虹全息图中的区域范围,并计算线全息图,然后将每个物点的线全息图相加,直接获得计算机制一步彩虹全息图,大大减少了全息图的计算量。在此基础上,分别计算彩色物体的红、绿、蓝三分色计算全息图,并合成为彩色彩虹全息图,用白光再现获得真彩色全息再现像,大大简化了彩色彩虹全息图的制作过程、降低了技术条件要求,充分发挥了计算全息简单、灵活、方便的优点。给出了理论分析和实验结果。     

基于频域滤波的计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现

提出了一种计算机制真彩色彩虹全息图模拟再现方法。根据衍射及几何光学的原理,分析了彩色彩虹全息图再现时空间观察窗口与频谱面窗口的对应关系。在计算机中构造照明光(红、绿、蓝三色)的分布,并分别与全息图相乘,采用傅里叶变换对上述结果进行频谱分析,并通过频域滤波获取与特定观察窗口位置对应的频谱信息;然后进行逆傅里叶变换得到全息面上的再现像。将逆傅里叶变换结果衍射一段距离,可得到对应于特定观察窗口、位于不同位置处的再现像。通过计算机模拟得到了与光学再现一致的结果,表明了该方法的可行性。为快速、经济地验证计算机制真彩色彩虹全息图的正确性提供了一种途径。     

基于线阵CCD的弹道同步式狭缝摄影系统

采用高速线阵CCD代替传统的胶片,提出了一种新型的狭缝摄影系统,并对系统的原理及组成进行论述。当被测弹体速度小于500m/s,弹体长度大于500mm,章动角不小于5°时,系统测角精度达0.9‰,可满足靶场弹道测量要求。实现了弹道参数测量的自动化,对改进靶场测量具有重要的意义。     

一种利用激光跟踪仪标定线阵相机的方法

为提高线阵相机的标定的灵活性和准确度,研究了一种利用激光跟踪仪辅助标定线阵相机的内参数和外方位参数的方法。借助激光跟踪仪测量靶标上的标记点获得靶标的位置和姿态,根据交比不变性质和空间坐标变换计算成像特征点的三维坐标。引入成像畸变模型补偿成像过程中产生的畸变,提高像点位置精度。应用优化算法估计待标定参数的精确解。本文方法解除了对靶标移动方向和距离的严格限制,允许靶标自由移动,既提高了标定工作的便利性又保证了成像特征点三维坐标的精度。标定过程中,使靶标均匀覆盖整个视场空间,能够更准确地反映相机参数。通过计算机仿真和实验验证了标定方法的可行性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.21pixel。     

利用过采样探测提高线阵扫描相机的空间分辨率

从航天工程的特殊工作环境出发,不单纯在理论上推导如何提高线阵扫描相机的空间分辨率,而是在远距离、低能量的环境下,从系统的角度研究了图像配准程度、信噪比和时间分辨率对空间分辨率的影响关系,进而提出了过采样探测系统的设计约束条件.在不能降低相机时间分辨率和信噪比的条件下,提出了一种利用过采样技术将线阵扫描相机空间分辨率提高20%的新方法.     

红外成象三片分离物镜设计

由校正初级象差求解三片分离物镜的初始结构参数，根据高级象差的变化规律确定最佳结构参数，三片分离物镜可满足大视场，大孔径，高象质的红外成象要求。     

非线性锥形梯度折射率透镜的光学特征

本文对非线性锥形梯度折射率透镜进行了分析,根据稳态自聚焦理论以及ABCD定律,导出了高斯光束通过这种透镜光斑尺寸及其位置的公式。讨论了几种特殊的情况,得到了一些重要的结果。     

半导体激光器的组合式光束耦合研究

运用自聚焦透镜列阵．实现了多个高功率半导体激光器的光束耦合。该光学耦合系统结构简单、造价低廉．耦合效率约为６０％。同时，还研究了自聚焦透镜的装校失调对多光束耦合焦斑尺寸的影响．为光学耦合系统的固化提供了可靠的依据。     

数字显微全息中透镜组成像实验参数研究

在数字显微全息中,引入显微物镜之后,物体通过显微镜后所成像的位置难以确定,CCD接收到的图像的放大倍数并不是显微镜标示的放大倍数而是一不确定值,并且CCD离物体所成像的距离太近不能重建出清晰的图像。针对这些问题,提出当物体放置位置固定时,讨论在能重建出清晰图像的前提下,CCD与像之间满足的关系;CCD的放置位置固定时,给出物体的放置位置与CCD位置之间的关系。实验结果表明:经过透镜组之后,CCD放置在通过算法算出的距离之内时,能重现出清晰的全息图,当不满足物体与CCD之间的关系时,重现图质量较差。     

细激光束照明下的全息照相的再现成象分析

用细激光束照明全息图是常用的一种再现方式,然而在文[1]以前,有关它的理论分析尚未见诸文献,而文[1]只给出了近轴情况下的物象关系,没有相应的实验,本文进一步分析了再现与记录时激光波长不同以及非近轴的更为普遍的情况,并进行了相应的实验,理论与实验相符甚好。近轴情况下的结果与文[1]一致。     

衍射微柱透镜聚集特性的严格电磁分析

利用时域有限差分(FDTD)方法作为严格电磁计算模式,分析了有限口径衍射微柱透镜衍射效率与透镜F数的关系.严格分析比较了在不同入射极化波(TE极化和TM极化)情况下,具有不同面型分布(连续面型和8台阶、2台阶量化面型)的微柱透镜衍射效率随透镜F数的变化,并且与传统标量理论进行了比较.结果表明,随着F数的减小,标量理论和严格矢量理论得到的透镜衍射效率之差逐渐加大;在大F数情况,TM极化波入射时微柱透镜的衍射效率要略高于TE极化波入射的情况.     

磁浸没透镜的宽束曲轴像差理论

本文采用宽束曲轴电子光学理论,研究了磁浸没透镜的电子光学特性,得出了主轨迹方程和曲近轴轨迹方程,并利用数学软件Mathematica推导出了其全部二级像差系数.针对轴上磁场分布具有解析表达式的磁浸没透镜,文中还计算了它的曲轴二级像差,并给出了其孔径像差的弥散图形情况,从而得出了磁浸没透镜的特殊的电子光学像差特性.     

连续光焦度透镜的设计研究

本文介绍了用能量守恒原理设计连续光信度透镜的方法并分析其特点，提出三种可行的结构形式，给出了设计实例及模拟结果。     

磁浸没透镜的宽束曲轴像差分析的微分代数方法研究

微分代数是计算机数值分析领域中的一个非常有效的方法,可以实现任意高阶微分的准确计算.本文根据微分代数方法的基本原理,将其引入到磁浸没透镜的宽束曲轴像差的分析计算中,得到了任意阶曲轴像差的微分代数表达式.文中针对轴上磁场具有某种解析表达式的一个实际的磁浸没透镜系统,利用微分代数的曲轴像差分析方法,计算了它的曲轴像差,并给出了全部二阶和三阶几何像差的分布图形.     

Moldless Printing of Silicone Lenses with Embedded Nanostructured Optical Filters

In this work, both light‐shaping and image magnification features are integrated into a single lens element using a moldless procedure that takes advantage of the physical and optical properties of mesoporous silicon (PSi) photonic crystal nanostructures. Casting of a liquid poly(dimethylsiloxane) pre‐polymer solution onto a PSi film generates a droplet with a contact angle that is readily controlled by the silicon nanostructure, and adhesion of the cured polymer to the PSi photonic crystal allows preparation of lightweight (10 mg) freestanding lenses (4.7 mm focal length) with an embedded optical component (e.g., optical rugate filter, resonant cavity, and distributed Bragg reflector). The fabrication process shows excellent reliability (yield 95%) and low cost and the lens is expected to have implications in a wide range of applications. As a proof‐of‐concept, using a single monolithic lens/filter element it is demonstrated: fluorescence imaging of isolated human cancer cells with rejection of the blue excitation light, through a lens that is self‐adhered to a commercial smartphone; shaping of the emission spectrum of a white light emitting diode to tune the color from red through blue; and selection of a narrow wavelength band (bandwidth 5 nm) from a fluorescent molecular probe.