光学透镜边缘杂散光的消除

<正> 一、光学透镜边缘杂散光在现代精密光学仪器制造工业中,要想进一步提高各种光学仪器的成象质量,就必须考虑光学系统的杂散光。然而,光学透镜边缘毛面所产生的杂散光是一个很特殊的问题。国内对此常常不够重视,国外则十分注意这一问题。大家知道,一台光学仪器在成象的光学系统中,形成物体的实象时除了成象光线外,还有非成象光线在象面上扩散,这些非成象光线(即杂散光)非常有害。其中很大一部分来自光学透镜边缘毛面,因为光学透镜边缘毛面是用磨料经机械加工形成的一个粗糙表面,当不同波长的光线经过光学仪器的透镜系统时,就会在光学透镜组的毛面发生反射、散射,形成所谓二次和高次杂散光,透镜数目越多,杂散光量也越大,致使象质变坏。如果散杂光严重到足够程度的话,将使光学仪器的鉴别率降低,以致不能有效观察,从而降低了仪器使用效能。有时在实际检验和测量透镜质量时也会     

论二维周期物体的自成象条件

本文阐述了二维周期物体Talbot自成象条件.理论上证明角度限制2R_aR_bcosγ=整数,并非为必要条件.当周期物体的单胞空间频率交叉项比主频率项小到可忽略的程度时,角度限制失效.这时,任意二维周期物体都可自成象.实验结果与理论分析完全一致.     

验证主平面性质实验的改进

笔者在《大学物理》1984年第9期《验证主平面性质的实验》一文中所述实验的主要缺点是演示物方主平面上一点成象于象方主平面时,原光置于物方主平面处的屏必须取下来,这样,实际上学生已看不到物点,只能根据准直镜的移动来想象物点在移动,当然就更谈不上同时测量物点和象点移动的幅度了.其次是用移动准直镜的方法来使物点移动,这种作法也不严格.笔者对这个实验作了如下的改进. 选用删节仪附件中的另一透镜组,如图1,它的两个主平面H、H′分别在透镜组的两端面以外. 选择一光栅常数适当的透射光栅“’(或正交光栅)作为物屏,置于透镜组的物方主…     

第二讲 电视测量

一、电视测量的概况众所周知,电视图象是物体或景物的光学象通过透镜成象在摄象管靶面上,经扫描展开,然后放大处理传输后,在电视接收机或电视监视器上显示出来。即电视图象的形成分为两步:第一步是将光学象分解;第二步是将分解的光学象还原。在电视测量系统中,我们所关心的不是光学象的还原,而是光学象的分解。所谓光学象的分解,就是利用线性扫描原理     

运动物体的线阵扫描全息术

本文详细分析了运动物体的线阵扫描全息术。其重建象和静止物体的重建象相比,将有伸缩、旋转及位移等变化,而且在x、y二个维度上其成象位置也不同。这些畸变取决于物体运动速度与扫描速度之比值。适当地提高扫描速度可减小畸变。如果对物体运动有某些了解,也可根据成象规律予以校正。文中还给出了实验结果。     

在线激光等离子体空间成象分析系统

该系统由中国工程物理研究院核物理与化学研究所和中国科学院北京电子学研究所联合研制。系统由成象体(双缝或针孔)、MCP(微通道板)象增强器、光学透镜组、可见二维CCD(电荷耦合器件)以及图象板、微机、打印机和彩色监视器组成,可提供15lp/mm的空间分辨、1000:1动态范围     

全息光学透镜成象及全息光栅频谱分析在4f光学系统中的处理

一、前言全息光学透镜具有常规光学元件所没有的优点,它体小、质轻、形状可变。但是由于制作它的全息记录材料衍射率低(银板30％,铬板80％),所以,其成象质量在一般应用中不如常规光学透镜清晰。我们曾多次将其作为物镜,在同一波长和白光下对物体照相,其分辨率都比常规光学透镜成象差。所以,我们将其置于4f光学系统中进行信息处理。     

全息透镜的特性及其应用

自六十年代激光和全息术发展起来以后,用一个点源的全息图就可以制成全息透镜。由于它的成象原理和制造工艺与普通透镜不同,所以它是一种新型的成象元件。了解全息透镜的成象特性,已是光学设计工作者面临的一个新问题。本文首先结合普通透镜的成象特性,采用光线分析的方法介绍全息透镜的成象原理,物象关系,导出同轴和离轴全息透镜的初级象差公式,透镜的光栅方程。提出了K-矢量闭合和等效透镜的概念,使光学设计工作者无须了解过多的全息学方面的知识,就可以从事这方面的工作。     

无扫描光源调制层析成象显微镜(1)-理论

分析普通显微镜的成象过程可以看到,它不能进行层析成象的原因在于并非所有的空间频率都随着离焦量的增加而衰减.通过改装普通显微镜的照明光路,采用调制光源照明物体,从而获得物体的层析象与普通显微镜成象的叠加象,该叠加象经过快速算法运算后,可实时获得类似于共焦显微镜的层析象,最终实现层析成象.本文通过对本显微镜成象光学系统物理模型的简化,解释了该系统的层析能力和解码方法.根据分析可以发现,这种照明调制显微镜实际上是一种选择性照明显微镜,即选择有限宽度的层进行照明.     

水下物体激光圆偏振成象实验及与线偏振成象的比较

采用波长532nm激光作光源,面阵CCD作探测器,利用圆偏振技术进行水下物体成象实验研究,对实验结果进行了分析并与线偏振成象技术进行了比较。结果表明无论是采用圆偏振技术还是线偏振技术都可提高水下物体成象的衬比（度）和成象距离;水体较清时圆偏振成象清晰度远远大于线偏振成象清晰度;当水体较混时,圆偏振成象清晰度大大下降和线偏振成象效果相接近。     

用图象法讨论薄透镜、反射镜成象规律

此文讨论了在薄透镜和反射镜的成象问题上所采用的不同于惯用的解析法与几何作图法的图象作图法．叙述了图象法的基本作法同时给出了证明，并就其对于薄透镜成象及推广成多透镜成象和反射镜成象等方面的应用范围进行了初步介绍和讨论，且给出了几个具体例证．     

在高中讲球面镜成象问题的一点体会

球面镜和透镜成象的问题,是高中物理几何光学中的一个重要内容。下面根据个人在教学中的体会,提出一些看法,希望能得到同志们的指正。球面镜和透镜的成象问题,在研究方法上有很类似的地方,所以在这里只就球面镜来谈。我认为在进行这一段教学时,有两点内容应着重向学生阐明。第一,须要用作图法证明球面镜是可以成象的,然后再谈球面镜的成象公式才具有意义。第二,最好使学生彻底了解球面镜成象公式1/u+1/v=1/f中,u,v和f符号的来源。如只     

一种自聚焦透镜网格板

本文是根据龚祖同教授74年提出的“在高速网格摄影中用自聚焦透镜网格板代替常用的微透镜板当作网格元件的建议”而设计制造的。 网格板是由相同的微型透镜按一定规则排列起来的光学元件。在现代光学技术中有着特殊的应用。它可用于成象系统,微光学回路以及作为成象转换元件。例如,除了用作各种网格高速相机的象分解元件外,还可作为仿生工程中昆虫“复眼”成象透镜,光     

景物通过透镜成象的照度公式

在光学中常常会遇到这样的问题,即如何正确地计算出某一景物通过透镜成象后在探测器的面板上或照相底版上的照度,以便正确地确定曝光时间等。下面来推导一下这个象照度的计算公式。     

用于无损检测的合成孔径声成象

本文从常规透镜成象原理引伸到聚焦扫描成象和合成孔径成象,说明了合成孔径成象技术对提高成象质量的潜在能力.综述了美国斯坦福大学Kino教授实验室在合成孔径声成象方面的研究进展(作者曾参与这方面工作).其中包括:用于超声无损检测的合成孔径成象的几种安排;针对物体镜面反射问题而提出来的新的选择性孔径方法及其计算机模拟和实验结果等.最后,本文将简要介绍该实验室的实时成象系统及部分实验结果.     

自准直法测凸透镜焦距易发生的错误

自准直法测凸透镜焦距是一种常用的比较简单的实验方法,但往往由于观测的不是凸透镜焦平面上形成的象而造成错误,本文就此问题作如下分析。自准直法测凸透镜焦距原理:如图1,当物体尸处在凸透镜的焦平面上时,由P发出的光线通过透镜L折射后成平行光,如果在透镜后面放一个与透镜光轴垂直的平面反射镜M,此平行光经M反射后再次通过透镜,仍会聚于透镜光轴的对称位置上。也就是说,象相对于物为大小相等的倒立实象,物距、象距均等于该透镜的焦距。     

原子力显微术

德国的G.Binnig和瑞士的H.Rohrer研制成功能观察到物体表面原子象的具有超高分辨率的扫描隧道显微镜(scanning tunnelingmicroscope,简记为STM),并因此而获得了1986年诺贝尔奖金物理学奖.STM的出现,导致了许多用针尖在物体表面上扫描这种形式的,但具有不同“扫描探头”的显微镜的出现.原子力显微镜(atomic force　microscope,简记为AFM)就是这类新装置中的一种. G.Binnig 早在1985年就提出了原子力显微镜的设想.STM是用隧道电流来成象的.G.Binnig想到为什么不用力来成象呢?如果能用力来成象,会比用电流来成象更优越.因为它不仅能用…     

矩阵光学与单双光栅成象研究

本文首次用矩阵光学理论结合光栅衍射相干条件,推出双光栅成象的几何光学表示式,用象位移叠加的观点解释了双光栅成象系统Talbot自成象以及双光栅成象现象,首次将双光栅成象现象分为1)基于光栅和透镜组成系统对第一块光栅进行成象的双光栅成象和2)基于编码光源成象原理的双光栅成象,指出这是两种截然不同的双光栅成象,扩展了双光栅成象的物理意义。最后给出了实验结果。     

用焦散面趋于最小的方法优化三元和四元透镜系统

一般地,对于成象光学系统,最好是把点光源转换成分布在具有适当放大率焦平面上的点象。实际上,实现这一点的方法是改变透镜系统参数,使得每个物点光束在象平面上的扩展最小。本文对焦散面提出了一种评价函数,可描述理想象点焦散面的扩展。该焦散评价函数已用于优化三元和四元透镜系统。将作为视场角函数的均方根弥散圆半径与用传统方法设计的类似透镜比较,评价了优化透镜的性能。对于优化透镜系统,在于提高平均均方根值。结果表明,焦散评价函数最小时,可以缩小整个视场的均方根弥散圆半径和透镜系统的象差,对大孔径和大视场的光学系统尤其如此。     

多焦距多通道全息光学元件

本文介绍了由不同焦距与不同衍射方向的全息透镜组合而成的一种新型全息元件。这种元件中的每个透镜具有相同的物方光轴和不同的象方光轴。它可以把物方空间沿光轴方向上的不同物距上的物面分别成像在对应的通道上,从而把一个三维物场变为多个二维像进行显示。文中给出了应用此元件对三线粒子场进行检测的初步结果。