基于平行光管法的薄凸透镜焦距测量

薄凸透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件,在天文、军事、医学等众多领域发挥着重要作用。焦距是薄透镜、反射镜等光学系统最重要的特性参量,因而准确测量薄透镜的焦距则显得尤为重要。实验室测量薄凸透镜焦距的方法有物距像距法、自准直法、光电法、平行光管法等。由于采用前3种方法测量透镜焦距的精度偏低,针对该问题,提出利用平行光管法测量薄凸透镜的焦距,并对实验误差作简单分析。实验结果表明,该方法可以高精度地测量薄凸透镜焦距,相对误差仅为0.138%。因此,采用平行光管法的薄凸透镜焦距测量方法是有效可行的。     

测量薄凸透镜光学参量的简便方法

本文从薄凸透镜的反射成象原理出发,定性地解释了为什么物光经透镜后表面反射形成的倒立等大的实象时,其物距、象距都小于透镜焦距;介绍了逆向光路的计算方法.最后,通过薄凸透镜的反射成象原理和逆向光路的计算,推导出测量薄凸透镜的光学参量的简便方法.     

反射成像法测薄凸透镜的曲率半径

笔者在采用自准直法测薄凸透镜的焦距时,发现一测定值与给出值相差甚远,并发现此时成像与平面反射镜无关.为了避免同学们在实验中误将此时成像当作利用自准直法的成像,笔者对其成像原理进行了分析,并利用成像原理设计了一种测薄凸透镜曲率半径的方法--反射成像法,弥补了"牛顿环法"只能测平凸透镜曲率半径的不足.     

测量薄凸透镜光学参量的简便方法

本从薄凸透镜的反射成象原理出发,定性地解释了为什么物光经透镜后表面反射形成的倒立等大的实象时,其物距、象距都小于透镜焦距;另外介绍了逆向光路的计算方法。最后,通过薄凸透镜的反射成象原理和逆向光路的计算,推导出测量薄凸透镜的光学参量的简便方法。     

薄透镜成像实验教学中一个问题的讨论

本文分析了自准法测定薄凸透镜的焦距实验教学中的一个“奇怪”现象,导出把薄凸透镜的第二球面作为反射面时的成像公式,利用它可以很好地解释实验教学中的问题。并可以测定薄凸透镜的曲率半径和焦距。     

凸透镜焦距测量中实验方法的改进

凸透镜焦距的不确定度评价和减小实验误差的方法已经有很多研究,本文着重研究如何最大发挥透镜的作用,通过合适的测量方法适应凸透镜焦距、光阑直径以减小实验误差,提出了导致实验误差的重要因素——焦深与透镜参数的关系,并研究了近轴光线对实验误差的影响。研究结果为减小实验误差提供了一种新的思路,同时更加深入地研究了透镜成像的规律。     

新方法精确测量凸透镜焦距

凸透镜在光学应用中有很大的作用,而它焦距的测定方法有很多。本文应用分光计、可调狭缝设计一种新方法精确测量凸透镜的焦距。     

利用准直管法测凹透镜的焦距

介绍了利用准直管精确测量凹透镜焦距的方法，该方法借助一个焦距较长的凸透镜与被测凹透镜组成无焦系统，可以使准直管出射光束的张角发生改变；用一辅助凸透镜与一测微目镜进行平行光束的会聚，测出准直管玻罗板线对在辅助凸透镜焦平面上所成像的大小；经过相应计算可得到被测凹透镜的焦距。     

用费马原理推导透镜的物像公式

用费马原理推导透镜对任意物点的物像公式。     

Transition radiation on a thin lens

Transition radiation of a relativistic charged particle intersecting a thin biconvex lens has been analyzed. The trajectory of the uniformly moving particle coincides with the optical axis of the lens. The intensity of the transition radiation in the focal plane of the lens has been estimated.     

以物像等大成像法同时测量自聚焦透镜的轴心折射率n_0和聚焦常数g

本文通过对目前自聚焦透镜光学参数测量方法的分析,提出了能同时测量自聚焦透镜轴心折射率n_0和聚焦常数(二次梯度常数)g的物像等大法,所得结果表明该方法有实用价值,同时可简化测量设备。     

薄凸透镜焦距测量方法的改进

本文分析了薄凸透镜焦距测量中存在的问题,并利用消除视差的方式来测量薄透镜焦距,第一种用消视差自准直法,用眼睛来代替目镜系统,将对像清晰程度的调节变为对横向的物与像视差的调节,可以大大的减少由焦深带来的误差.第二种用消视差共轭法,利用物与像的对称性,来测量焦距,同时巧妙的利用消除视差的方式.测量结果表明,利用消视差的方式得到的测量结果更精确,可达到0.4%.     

薄透镜反射成像研究

从薄透镜反射成像的实验现象出发，运用光学系统中变换矩阵的有关理论，研究了薄透镜的反射成像规律，并对双凸透镜及平凸透镜的反射成像进行了定量分析。     

Design alternatives for a thin lens spatial integrator array

In this paper we analyze different alternatives in the design of optimized optical arrays having spatial integration feature in a plane arrangement. More specifically, we focus our attention in the evaluation of the number of useful individual units, and its contribution to the synthetic image characteristics. The analysis has been made by using matrix optics relations. Two examples of planar thin lens spatial integrator arrays are designed and compared.     

The thin lens equation for optical parametric image conversion

It is shown that the image upconverter can operate with point source pump-beams as well as the commonly used planar pump source. The major effect of the pump beam divergence is not to degrade the resolution but is to change the transverse and longitudinal magnification of the image. We demonstrate by a paraxial ray-tracing analysis that these changes in image dimensions and location obey relations quite similar to thin-lens formulae.     

薄透镜测量中的视觉误差

分析了薄透镜测量中的视觉误差，并导出其计算方法。     

用于大孔径凸非球面检测的部分补偿透镜的优化设计

针对部分补偿法和子孔径拼接技术对大孔径凸非球面进行测量时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一,基于ZEMAX软件对用于大孔径凸非球面的部分补偿透镜进行了优化设计,以波前斜率作为优化目标,通过直接观察弥散圆半径对全口径的光线进行优化。设计结果表明,用结构简单的单片部分补偿透镜即可实现对大孔径凸非球面的面形测量,在不同的子孔径区域,部分补偿系统在理想焦面处的弥散圆最大半径均小于165 μm,满足设计要求,验证了结合部分补偿法和子孔径拼接技术测量大孔径凸非球面的可行性。