大口径光学元件装夹转运结构设计及分析

为了实现大口径光学元件的安全装夹、转运,通过光学元件开槽与不开槽两种装夹方式的分析,得出开槽夹紧转运方式将带来微裂纹、应力集中、成本高等缺陷,提出了利用摩擦力克服光学零件的重力和惯性力的低应力装夹转运方案。通过对光学元件低应力夹紧结构设计,并利用有限元分析方法,得到不开槽装夹方式下,光学元件的最大主应力为1.11 MPa,最大切应力为0.73 MPa,远低于光学元件破坏的强度极限,且受力均匀,无应力集中现象。     

空间红外大口径折射式低温镜头设计与验证

针对目标探测类空间红外相机大范围成像、高灵敏度探测、高精度定位等应用需求,文中提出采用像方远心光路和低温光学技术结合的解决方案,设计了物方视场角8°×8°、入瞳口径265 mm、工作温度200 K的像方远心折射式光学系统。镜头最大口径280 mm,采用多级分散的弹性支撑设计,解决大口径低温透镜装框、透镜组件支撑和镜头整体安装各环节的热应力卸载问题。在保证高刚度和低漏热的情况下,使低温下透镜的热应力对镜头能量集中度的影响降低到可接受范围内。镜头完成装调及室温下像质确认后,进行了力学振动试验,并将其制冷到200 K水平测试像质,测试结果表明,镜头能量集中度达到轴上75%,边缘视场72%。     

ZnO基薄膜晶体管的研究

ZnO是一种宽带隙的光电半导体材料,能应用于很多领域,如可用在压敏变阻器、声表面波器件、气敏元件、紫外光探测等。ZnO也可以作为有源层应用于薄膜晶体管(TFT)中。ZnO基薄膜晶体管具有以下突出优势:对于可见光部分平均具有80%以上的透射率,迁移率可以高达36cm2/V·s,开/关电流比大于106,可在较低温度(甚至室温)下制备。基于这些优点,ZnOTFT具有取代有源矩阵液晶显示器中常规a-SiTFT的趋势。同时对ZnOTFT的研究也推动了透明电子学的发展。本文阐述了ZnOTFT优越的电学性能,指出了其目前尚存在的不足,并对其发展前景进行了展望。     

基于扩展分形和CFAR特征融合的SAR图像目标识别

研究了多信息融合技术在SAR图像目标识别中的应用。将扩展分形特征(Extended Fractal)与双参数恒虚警特征(Double Parameter CFAR)形成的多信息进行融合处理。运用Dempster-Shafer证据理论，在决策层对SAR图像中的像素进行识别分类。实验结果表明通过融合对像素分类的准确性明显好于单特征的检测结果，减少了虚警概率，提高了系统的识别能力。     

半导体激光器光束准直系统的功率耦合效率

在长距离无线光通信中，接收点光功率密度与光束发散角平方呈反比关系，为了获得小的发散角和大的功率耦合效率，要求准直系统有较大的数值孔径(NA)，但数值孔径过大会增加像差，因此合理设计功率耦合效率与准直系统的数值孔径就非常重要。该文对半导体激光器光束准直系统中功率耦合效率进行了研究，给出了半导体激光器光束功率耦合效率与k(孔径半径与孔径处等效光束半径之比)的关系表达式，并结合激光器光束准直系统，给出了半导体激光器光束功率耦合效率与准直系统数值孔径的关系表达式。该研究结论对于半导体激光器光束准直系统设计具有参考作用。     

改善光纤倒像器的对比度传递特性

光纤倒像器是一种特殊类型的光纤板，可将传递图像直接倒转180°并应用于像增强器。由于光纤倒像器的特殊结构，造成光纤随着距扭转轴心的距离增加，数值孔径和光通量逐渐下降。相对于光纤板，光纤倒像器在透过率和对比度传递特性上均有一定程度的下降。通过改进玻璃系统，在一定程度上降低芯皮玻璃间离子扩散和相互渗透的程度，可提高光纤倒像器的实际数值孔径；通过调节EMA吸收量，既能满足像增强器对光纤倒像器荧光屏透过率的要求，又能保证最大程度地吸收光纤中逸出的杂散光，提高对比度。选择合理的芯皮比，不仅可弥补因扭转拉伸造成的皮层厚度减薄，还可进一步增加皮层厚度，抑制光从光纤中逸出。通过以上改进，可改善光纤倒像器的对比度传递特性。     

大口径宽视场双波段扫描红外相机光学设计

通过分析计算,设计了一种大口径宽视场折射式红外相机光学系统。该系统设计用于超长线阵扫描红外相机的地面演示成像,它能同时对短波2μm—3μm、中波3μm—4.5μm双波段成像,且同时具有24°的大视场和150mm的宽口径,成像质量接近衍射极限。该系统在航天遥感领域应用广泛。     

Propagation of the Hermite–Gaussian beams through misaligned optical system with a circular aperture

By means of expanding a hard-edged aperture into a finite sum of complex Gaussian functions, the approximate analytical formula of one kind of higher-order Gaussian beams called the Hermite–Gaussian beams (HGBs) passing through circular apertured and misaligned optical system is obtained in this paper. The result provides more convenience for studying its propagation than the usual way by using diffraction integral directly. Some numerical simulations are also given for illustrating the propagation properties of the HGBs through the circular apertured optical systems.     

Transport of Neutrally Buoyant and Dense Variably Sized Colloids in a Two-Dimensional Fracture with Anisotropic Aperture

The transport of monodisperse as well as polydisperse colloid suspensions in a two-dimensional, water saturated fracture with spatially variable and anisotropic aperture is investigated with a particle tracking model. Both neutrally buoyant and dense colloid suspensions are considered. Although flow and transport in fractured subsurface formations have been studied extensively by numerous investigators, the transport of dense, polydisperse colloid suspensions in a fracture with spatially variable and anisotropic aperture has not been previously explored. Simulated snapshots and breakthrough curves of ensemble averages of several realizations of a log-normally distributed aperture field show that polydisperse colloids exhibit greater spreading than monodisperse colloids, and dense colloids show greater retardation than neutrally buoyant colloids. Moreover, it is demonstrated that aperture anisotropy oriented along the flow direction substantially increases colloid spreading; whereas, aperture anisotropy oriented transverse to the flow direction retards colloid movement.