红外探测装置中光谱分光镜的设计与制备

在红外探测装置中,光谱分光镜是用来把3 μm～5 μm和8 μm～12 μm 2个波段的光谱分开的零件.介绍了一种在通用镀膜机上制备光谱分光镜的新工艺.在该膜系的设计过程中,把Willey公式引入到对其平均透过率最高值进行估算的过程中,同时针对国产镀膜机控制精度不高的特点,尽量使用规整膜层进行设计.为了进一步提高8 μm～12 μm波段的透过率,在膜系的最外侧引进了一层自行配制的低折射率氟化物材料,制备出了符合技术指标的红外光谱分光镜.     

棱镜夹具设计

阐述了夹具设计的意义和加工方法的选择原则。介绍了夹具上盘的加工方法和对夹具设计的要求 ,并通过对半五角棱镜和斯米特屋脊棱镜的夹具设计实例 ,讨论了一般夹具的设计思想、依据和步聚     

基于镀膜四面角锥棱镜技术的上层大气风场探测研究

阐述了“镀膜四面角锥棱镜（coating pyramid prism, CPP）”技术探测上层大气风场的原理,提出可以在四面角锥棱镜的4个面上分别按λ/4（λ波长）的步进光程差递增镀增透膜,同时获得一个干涉条纹中的4个强度值,实现上层大气风场的探测模式.对该模式下的相关参数进行了理论计算并得出结论：四面角锥棱镜的顶角必须大于24°、宽度为8mm的对称光束入射到CPP顶点能满足LF7玻璃上镀MgF₂增透膜以实现大气风场探测的要 求.按9°×9°干涉仪视场和CCD4.5°×4.5°视场设计了干涉仪前后的光路,用CCD照相机并调 节定标光源Kr灯557.0nm到所需光束宽度进行了模拟实验,分别得到顶角为60°和９０°的 两面镀膜棱镜在CCD上的两个干涉光斑,这两个光斑再复制即可获得CPP的4个干涉光斑,从 而证实了CPP技术探测上层大气风场的可行性.该模式发展了被动探测上层大气风场的光学遥 感探测技术. 关键词： 四面角锥棱镜 镀膜 上层大气风场 探测     

第二讲 分光镜

分光镜的应用是极为广泛的。所谓分光镜就是把一束光分为两部分的器件。通常分光镜的使用总是倾斜的,因此它能有效地把入射光分离成反射光和透射光。分光镜的获得常用镀膜的方法,使其在一定的波长范围内具有特定的反射率和透射率。对于不同的用途,分光镜往往有不同的透射率和反射率     

激光偏振分光棱镜的设计与测试

<正> 欲将一束单色平行自然光的P分量和S分量分开,达到偏振和分光的作用,在激光技术和干涉计量技术中应用甚广。我们所制作的激光偏振分光棱镜是一种薄膜偏振器,能基本上     

薄膜偏振分光镜的研究

概述薄膜偏振分光镜的研究现状及其主要特点，重点分析薄膜偏振分光镜的设计原理,并利用等效折射率的方法计算中心波长的反射率．     

后反射棱镜的最佳化设计

本文讨论了后反射棱镜回光偏角的计算问题和回光光束光强均匀化的条件,提出了对应的角度精度和形面要求,使其在精密激光测距中回光效果最佳。     

特殊复合整形棱镜的设计

本文根据半导体激光器的发光特性和棱镜的光学折射性质,设计了一组用于半导体激光系统的特殊复合整形棱镜。当波长漂移为±30nm时,其出射角的改变量仅为一般复合整形棱镜变化量的1/58。该复合棱镜可用于可擦光盘存贮、激光打印及光学信息处理等。     

应用于投影显示系统的偏振分光镜的设计和制备

讨论了应用于投影显示系统的满足宽光谱范围、大的入射角、高的消光比的偏振分光镜的设计和制备。提出了一种偏振分光镜的新的设计方法 :采用多对迈克尼尔对组合来满足宽入射角范围的要求 ,采用多个中心波长不同的λ 4膜堆来满足宽光谱范围。设计的偏振分光镜在 42 0nm～ 6 70nm的波段范围内 ,在 41.34°～ 48.6 6°的入射角范围内 ,达到p偏振光的平均透过率大于 85 % ,p偏振光的平均透过率与s光的平均透过率之比大于 10 0 0。并给出了设计实例和样品的实测结果     

补偿棱镜及圆盘快门的设计

抓片式摄影机的摄影频率受到抓片机构的加速度和胶片的机械强度的限制。就目前的工艺水平和醋酸纤维片基的强度,35毫米抓片式摄影机的摄影频率要超过300幅/秒就很困难了。若要再提高摄影频率,胶片就再不能作间歇运动,而必须作连续运动才能使得胶片运动得更快,得到更高的摄影频率。     

光子晶体偏振分光镜的优化设计

提出了一种二维光子晶体偏振分光镜的设计方法,介绍了光栅基板上用Ge/BaF₂ 多层膜实现二维光子晶体偏振分光镜的优化设计.结果表明，TE模式的光子禁带宽度为0083(2πc/a, a是光栅的周期),设计的偏振波长从172μm到24μm，相对带宽为331％.此光子晶体偏振器件制作简单,具有实用性. 关键词： 偏振分光镜 光子晶体 光子禁带     

棱镜-光栅-棱镜光谱成像系统的光学设计

设计了一种基于棱镜-光栅-棱镜(Prism-Grating-Prism,PGP)分光器件的新型成像光谱仪.论述了此成像光谱仪的工作原理和结构形式,包括PGP、准直物镜和成像物镜的设计要求.PGP元件中采用体积相位全息透射光栅,可以获得高的衍射效率,并且能与棱镜较好地胶合.给出了此成像光谱仪的设计结果,其光谱范围为400～800 nm,像元光谱分辨率约1.6 nm,系统长度为85 mm.     

激光宽波段镜头的设计、镀膜与评价

在皮秒和飞秒技术中常用超短脉冲激光器为光源研究变相管相机的瞬态特性。为了使一台相机能适用于多种激光光源,我们用不消色差的方法设计了一个能在1.06～0.488μm波长范围内对YAG、砷化钾、染料、氩离子四种激光器的六种波长下工作的狭缝     

直角屋脊棱镜与立方角锥棱镜的光学特性

在光学工程应用方面,常利用棱镜对光路的折转作用,完成一定的转像、检测和测量等工作。在实际应用中,考虑到棱镜加工误差对光轴产生的影响,应用动态光学理论及推导公式,分别给出直角屋脊棱镜与立方角锥棱镜的作用矩阵、特征方向和极值轴向,得出2种棱镜光轴偏差的数学模型。根据实际加工误差,进一步推导出2棱镜的理论误差,并对2棱镜的理论误差进行比较。最后得出可以用直角屋脊棱镜代替立方角锥棱镜的结论。     

棱镜铣磨中的夹具设计

<正> 棱镜是光学仪器中经常采用的零件之一,它的制造精度和加工效率直接影响到整个仪器的性能和仪器制造业的发展。所以,在编制一种棱镜加工工艺时,技术人员往往要采取各种措施,来提高零件精度和生产效率,降低劳动强度,从而加工出理想的光学零件。但是,目     

棱镜-光栅-棱镜型光谱成像系统光学设计

为实现成像光谱仪系统的直视性和小型化特点,设计一种棱镜-光栅-棱镜（PGP）结合式元件,作为分光系统的成像光谱仪光学系统装置。系统主要包括PGP分光原件、准直系统、成像系统和接收系统。光栅采用体全息相位光栅,可以获得很高的衍射效率,准直和成像镜采用对称式结构,可以有效地消垂轴像差。根据实际指标探测器像元尺寸为20 m20 m,像元数为512512,采用双像元合并方法,光谱通道数为148个,狭缝大小为10.2 mm10.2 mm,波段在400 nm~800 nm,物方数值孔径为0.15。分析了PGP光谱成像系统的原理、特点,对参数关系和体全息相位型光栅的衍射效率进行了详细的讨论。分析结果表明:PGP元件在整个光谱范围内理论衍射效率大于0.6,采用ZEMAX软件进行优化设计,得到系统的平均光谱分辨率优于3 nm,在截止频率处平均传递数大于0.7,系统总长90 mm。     

短波红外棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪光学系统设计

提出了一种基于棱镜-光栅-棱镜分光器件的短波红外成像光谱仪光学系统,该系统由离轴三反射式望远物镜、准直镜、棱镜-光栅-棱镜和会聚镜组成,光谱覆盖950～2 500 nm,空间视场达到22.5°.在实现宽视场、宽波段设计的同时,优化设计了棱镜-光栅-棱镜分光器件的各个参量.通过偏斜会聚镜光轴和棱镜-光栅-棱镜光轴在光谱维...     

一种适合中等教育的分光镜

原子结构和量子论,在中学物理教育中占有显著位置,因而与之密切相关的光谱实验也就显得很重要。出于教学需要,我们自制了一种分光镜,它较适合中等教育的特点,现介绍如下。仪器的光路如图1所示,其中P是狭缝,G是光栅。通常狭缝P到光栅G的垂直距离PO较光栅常数d大得多,因此,入射光束和衍射光束可近似看成平行光束,仍然近似满足光栅方程式中φ为衍射角,k为衍射级次,λ为衍射极大的波长。图2为组装仪器部分剖视图,图中,P是刻制的以产生入射光束的狭缝,G是600条/毫米的光栅,PG之间是暗腔。     

方解石棱镜分束角高度对称性的设计

研究ｏ、ｅ双输出棱镜分束角的对称性。指出经特殊设计的双渥拉斯顿棱镜产生的ｏ、ｅ光的分束角具有高度的对称性。     

宽光谱棱镜型太阳光谱仪设计

为实现大气层外太阳光谱辐照度(SSI)变化的长期例行监测,设计了一种星载宽光谱太阳光谱仪结构。全系统仅使用单片折反式曲面棱镜实现太阳光谱250～2500 nm的分光,并通过棱镜转动实现谱平面上多探测器的同步扫描探测;同时基于Huygens子波点扩展函数（PSF）仿真了光谱仪的光谱响应函数（SRF）和光谱分辨率。分光棱镜在±2.5°扫描转角内的全谱段子午像差小于8μm;光谱分辨率在紫外谱段(250～400 nm)为0.7～3.5 nm,可见/近红外谱段(400～1000 nm)为3.5～35.0 nm,短波红外谱段(1000～2500 nm)内为28.5～41.2 nm。整个系统结构简单紧凑,性能稳定可靠,分光和像差校正能力满足大气层外太阳光谱辐照度长期监测需求。