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 大孔径长焦距全画幅变焦镜头结构计算与优化设计

温林凯 刘英 姜洋 邢妍 孙强

[摘要]提出了广义拉格朗日乘子(GLM)算法、内点法和修正序列二次规划算法三种优化算法。采用像差分布合理的正-负-正-负-正镜头结构,设定合理的普适性参数,利用所提的三种方法计算获得了变焦范围为30~100 mm、恒定F数为2.8...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(09):092201

 低截取比下复合抛物面聚光器的光热性能

吴德众 李明 李国良 王云峰 冯志康 周国富

[摘要]考虑复合抛物面聚光器(CPC)的经济性和光学性能,对CPC结构进行了优化设计。根据参数方程,分析了相同面积内的截取比对CPC总弧长和接收管数量的影响。研究结果表明,CPC截取比取0.15~0.25时,可有效降低对CPC弧面材...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(08):082201

 面向皮革缺陷检测的离轴LED曲面阵列照明设计

王德宇 王雪琨 于文文 曹建军 钱维莹 高淑梅

[摘要]提出了一种曲面LED阵列设计方法。根据光线叠加原理,将LED排列在自由曲面上,通过曲率控制LED的出光角度。基于LED曲面阵列离轴照度分布的解析式,引入了基于模拟退火的粒子群优化算法,设定约束条件,构建均匀度评价...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(08):082202

 可调焦自适应光学扫描激光眼底成像系统设计

江慧绿 李超宏 廖娜 厉以宇 陈浩

[摘要]自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统, 通过视标引导, 调节Badal系统中的透镜间距, 实现人眼低...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(02):022202

 折衍混合环带式全景光学系统设计

李显杰 冯大伟 向阳

[摘要]为满足对管道内壁快速检测的需求,设计了一种具有超半球视场的折衍混合环带式全景成像系统。该系统由环带全景成像(PAL)系统的头部单元和应用二元衍射面设计的中继透镜组成,各视场光线经PAL头部单元收束后再由中继透镜...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(18):182201

 介电润湿液体棱镜阵列的三维空间光束指向控制

杨龙啸 赵瑞 孔梅梅 陈陶 关建飞 梁忠诚

[摘要]为实现三维空间光束指向控制,提出了一种基于介电润湿效应的液体棱镜阵列系统。根据几何光学和介电润湿理论,推导并分析了光束转向角与液体棱镜单元的最大偏转角、介电润湿接触角、棱镜单元间距及液体折射率等因素之间...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(16):162201

 基于折射率预补偿方法的扩展光源匀光照明二次光学设计

康学亮 姚海兵 刘启隆 王丽 张白 陈科

[摘要]扩展光源的二次光学设计对于开拓大功率发光二极管(LED)在照明领域的应用具有重要意义。分析扩展光源条件下匀光配光系统照明效果的退化原因,提出一种折射率预补偿方法,并基于该方法针对8 mm口径的扩展光源设计匀光配光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(15):152202

 全反式超短脉冲测量系统的光学设计

程广真 张留洋 浦绍质 曲玉秋 李倩茹 于泽

[摘要]由于超短脉冲测量系统中存在透射元件,脉冲经过测量系统时将被展宽,因此测量结果中存在较大的误差。针对脉冲测量中被展宽的问题,设计了一种全反式超短脉冲测量系统,可实现对更短的超短脉冲的测量。所设计的系统利用菲...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(15):152201

 多端口波长选择开关的光学设计与优化

张倩 陈根祥 宋菲君 高云舒

[摘要]波长选择开关(WSS)是目前及下一代可重构光分插复用器(ROADM)与动态全光网络的核心器件。WSS目前正向着多端口数与高光谱调制精细度的方向不断发展。利用光学设计软件ZEMAX模拟了整个WSS光学系统,通过建立傅里叶透镜组...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(14):142201

 基于调频法的介电液体透镜研究

吕红艳 崔建国

[摘要]因液体透镜在成像、生物识别、光电和芯片实验室等方面具有广泛的应用前景,研制出一种基于调频法的介电效应液体透镜,通过调节输入电源信号频率实现对透镜焦距的控制,获得了频率、电压、接触角、焦距和透镜孔径间的变化...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(13):132201

 490 nm阵列发光二极管黄疸光疗仪光源系统

于莉媛 韩斌 何金刚 杨磊 舒刘琴 牛萍娟

[摘要]设计了一种基于蓝绿光发光二极管光源的黄疸光疗仪光源系统。根据光线在皮肤和组织中的传递过程及胆红素和光红素之间的转化过程,通过光谱匹配,建立与目标光谱匹配度较高的光源光谱。对光源阵列进行设计和仿真,建立了光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122302

 大相对孔径、长焦距的紫外告警光学系统设计

曹桂丽 刘芳芳 贾永丹 张倩 徐崇斌

[摘要]利用ZEMAX软件设计了一款大相对口径、长焦距的远心紫外告警光学系统。光学系统包含6片球面透镜,总长约为154 mm。其中光学系统焦距为100 mm,相对孔径为1∶2,视场角为10°。采用具有负折射率温度系数的CaF2作为负透...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122203

 线性菲涅耳式聚光系统阴影与遮挡计算分析模型

梁飞 张娜

[摘要]提出了一种阴影与遮挡计算分析模型,并进行了验证。等间距布置16列反射镜,瞄准线高度为9056 mm,对比了镜间距为100 mm时阴影在SolTrace软件中与所提模型中的计算结果。给出了所提模型在上述条件下确定镜场布置最佳间距...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122202

 高数值孔径自由曲面极紫外光刻物镜光学设计

毛姗姗 李艳秋 刘 克 刘丽辉 郑 猛 闫 旭

[摘要]高分辨率需求牵引极紫外光刻(EUVL)投影物镜向高数值孔径(NA)、自由曲面设计形式发展。传统的非球面EUVL物镜设计难以在高数值孔径下兼顾校正像差的需求, 往往造成遮拦, 破坏成像对比度。提出了一种高NA无遮拦自由曲面...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(08):0814002

 大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计

孟祥月 王 洋 张 磊 付跃刚 顾志远

[摘要]为了提高星敏感器相对孔径, 拓宽探测光谱范围, 文中通过探测器灵敏度模型的计算, 确定了星敏感器光学系统的设计参数, 进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成, 光谱范围为500~800 n...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(07):0718005

 小型无人机载大视场复眼相机光学系统设计

于晓丹 张远杰 王元元 许黄蓉 鱼卫星

[摘要]针对小型无人机载大视场光学成像观测需求, 设计了一款仿生复眼大视场微小型相机.该相机光学系统总焦距为4 mm, F数为4, 视场角可达106°, 在500 m的飞行高度分辨率可达0.5 m.所设计系统由曲面排布的微透镜阵列、光...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(07):0722003

 长工作距变焦显微系统物镜设计

张润泽 陈 宇 张家铭 李 阳 张 健

[摘要]激光内雕机在进行激光内雕时, 经常会存在激光“炸点”不均匀的情况, 需要对其进行放大分析, 从而更好地控制激光束的能量。根据企业激光内雕“炸点”观察需求, 设计了一款长工作距变焦显微物镜。玻璃内部的“炸点”观...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(06):0618003

 入瞳位置前置式双通道全景环带光学系统设计

黄蕴涵 付跃刚 刘智颖

[摘要]全景环带光学系统在机器视觉领域等领域中有广泛的应用, 该类系统不断追求小型化、紧凑化, 并且在保证系统结构紧凑小巧的同时实现大视场探测。针对上述需求对全景环带成像光学系统开展研究, 并在分析全景环带头部单元...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(06):0618001

 多波段全天空气辉成像仪光学系统设计

李战涛 冯玉涛 韩斌 李勇 孙剑 白清兰

[摘要]为了降低多波段全天空成像仪的复杂度和研制成本, 提出了一种免调焦、高鲁棒性的多波段全天空成像光学系统方案.采用像方远心鱼眼镜头加物方远心像方准远心的有限共轭距成像镜组成二次成像系统, 货架级的窄带滤光片置于...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(05):0522003

 偏振光谱识别光学系统的复原方法与设计

穆 竺 王加科 吴从均 颜昌翔 刘智颖

[摘要]为准确方便获取4个波长相关的斯托克斯参量, 可采用强度调制型偏振光谱成像技术, 从偏振光谱强度调制理论与傅里叶变换解调方法入手分析推导计算了偏振光谱信息的复原过程, 据此得到了系统的基本结构。以模块化设计的思...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(05):0518004

 手持/便携式激光拉曼测试装置中探头的设计与实验研究

高楠 张一超 徐丹阳 隋成华

[摘要]从手持/便携式角度出发, 采用双光纤光路设计了激光拉曼测试装置中的探头, 并确定关键器件性能、型号及尺寸.利用Zemax软件进行光学模拟仿真, 得到入射光路的工作焦距为13.5 mm, 像方数值孔径为0.23; 收集光路的像面焦...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(05):0522002

 用于物证搜寻的大视场变焦偏振成像光学系统设计

尹 骁 李英超 史浩东 江 伦 王 超 刘 壮 李冠霖

[摘要]针对传统无人机载相机在复杂环境下物证搜寻成像对比度低、证物识别难度大等问题, 提出利用偏振成像技术, 进行物证搜寻识别。为保证搜寻效率、识别概率和低照条件下成像效果, 设计了大视场大相对孔径两档变焦偏振成像...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(04):0418006

 超短焦投影系统中自由曲面的多视场优化迭代设计方法

于百华 田志辉 苏东奇 高松涛 隋永新 杨怀江

[摘要]为解决超短焦投影系统中自由曲面反射镜的设计难题, 提出一种适用于大视场成像光学系统的自由曲面设计方法, 即多视场优化迭代法.该方法以一个反射平面作为设计起始面, 基于多视场下物像的对应关系, 并根据反射面的法线...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0322001

 大视场大相对孔径斜轴离轴三反望远镜的光学设计

刘强 王欣 黄庚华 舒嵘

[摘要]推导了离轴三反光学系统的线性像散平衡条件, 在此基础上采用倾斜母镜光轴的方法设计了大相对孔径时大视场像散校正的斜轴离轴三反光学系统.系统视场为5°×5°, 相对口径为1/3.1, 口径为250 mm, 波段为40...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0322002

 基于相位差异技术的车载白天高分辨成像系统

明名 陈涛 徐天爽

[摘要]在1.2 m车载望远镜的基础上, 通过机上折轴卡塞格林焦点, 将主光学系统与白天成像系统相连, 实现了白天高分辨成像.该系统采用短波红外波段, 在精密跟踪的同时, 校正大气波前整体倾斜.近红外波段的双通道成像系统, 通过...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0312003

 组合式免跟踪聚光光学系统设计

茹占强 宋贺伦 吴 菲 宋盛星 朱 煜 殷志珍 张耀辉

[摘要]针对当前聚光光伏系统中自动跟踪系统故障率高及跟踪成本大等问题, 提出了一种由线聚焦菲涅耳透镜、反射式二次聚光器和全反射棱锥组成的组合式免跟踪聚光光学系统, 论述了各组成元件的工作原理与设计方法。在光学设计...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(03):0318002

 长焦距同轴四反射镜光学系统设计

陈 丽 刘 莉 赵知诚 李瀛搏 傅丹鹰 沈为民

[摘要]低成本、高性能对地遥感微纳卫星是当前研究和开发的热点, 为适应微纳卫星平台, 要求空间相机具备小型、轻量化的特点。在其体积和质量的限制下, 设计结构尽可能紧凑的长焦距大视场望远物镜是成功研制高分辨率对地遥感...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(01):0118002

 仿生蛾眼抗反射结构成像系统研制

董亭亭 张国伟 郭 劼 吴锦双 张为国 付跃刚

[摘要]仿生蛾眼是一种具有抗反增透效果的微纳米结构, 该结构采用化学沉银方法制作了随机分布的双面仿生蛾眼抗反射纳米结构透镜, 平均透射率在97%以上。分析了相同参数组合条件下周期蛾眼结构和随机蛾眼结构的透射率情况, 得...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(01):0118004

 光谱共焦位移传感器线性色散物镜设计

马敬 齐月静 卢增雄 苏佳妮 杨光华 齐威 张清洋 陈进新

[摘要]根据光谱共焦位移传感器的工作原理及线性轴向色散条件,选择3种色散物镜用玻璃材料N-KZFS11、N-SF66和N-PK52A,并结合像差理论设计了由3个单透镜和2个双胶合透镜组合成的线性色散物镜初始结构。利用Zemax光学设计软件对...

 PDF全文皇冠手机 | 2019, 46(07):0704009

 光刻机照明系统光瞳特性参数的评估算法

甘雨 张方 朱思羽 龚爽 黄惠杰 杨宝喜

[摘要]针对光刻机照明系统的实际应用需求, 提出了一种光瞳特性参数的评估算法。该算法通过对光瞳强度分布进行转换, 可以在不同照明模式下同时计算光瞳椭圆度、X方向光瞳极平衡性、Y方向光瞳极平衡性和四象限光瞳极平衡性等...

 PDF全文皇冠手机 | 2019, 46(03):0304007

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