LED光源气溶胶探测雷达光学准直结构优化设计

针对LED光源气溶胶探测光学雷达光能利用率偏低的问题,设计一种新型的雷达结构。它由双自由曲面准直匀光透镜和带有非球面镜的Kepler系统二级准直系统构成。准直透镜和Kepler系统前组单透镜使光聚焦于光阑处,再由带有非球面镜的透镜组准直出射。设计的仿真结果表明:光束发散角控制在3°以内,光能利用率达到43.027%,机械总长为207mm,与现有结构相比,光能利用率提高了12%,结构更为紧凑。     

螺栓法兰连接的金属透镜垫的自紧能力分析

分析了螺栓法兰连接的金属透镜垫在预紧状态和工作状态下的变形情况,以及透镜垫与螺栓法兰的变形协调关系,将金属透镜垫与螺栓法兰刚度引入透镜垫法兰连接的力学计算中,推导出了金属透镜垫自紧系数计算公式,结果表明金属透镜垫自紧系数与金属透镜垫及螺栓法兰刚度有关.采用Hertz接触理论推导出了关于透镜垫密封接触环中心最大接触压力的螺栓法兰预紧载荷与工作载荷计算公式.通过接触力学实验验证了公式的正确性,为水下密封工程中较大直径透镜垫的设计提供参考依据.     

用计算全息法设计彩色显象管校正透镜

校正透镜用于彩色显象管制造时改变光线的轨迹,使之与电子束的轨迹一致,本文通过计算,求得传统的光学校正透镜的出射波面,利用干涉型计算全息实现波面变换,设计出计算全息校正透镜。     

虚物经薄透镜成像的规律研究

采用作图法和解析法对虚物经薄透镜的成像规律进行研究,给出虚物经薄透镜成像的典型,指出虚物经薄透镜成像规律与实物经薄透镜成像的规律类同,并总结出两者的成像规律.     

用反应离子刻蚀技术制作Ge菲涅尔微透镜列阵

研究了用反应离子刻蚀技术制作Ｇｅ材料微透镜列阵的工艺过程及影响透镜列阵质量的因素，总结出“小功率，中气流，掺氧气”的优化工艺特点，制作出衍射效率高于８５％的八台阶Ｇｅ材料的菲涅尔微透镜列阵。     

光滑曲面的硅微透镜列阵形成机理研究

采用碱性腐蚀的典型微机械加工法 ,制备出了光滑曲面的硅微透镜列阵 ,对试验样品进行了轮廓曲线测试 ,计算出了该腐蚀工艺的快腐蚀面 .重点研究了微透镜列阵凹面的形成机理 ,提出了与试验测试结果相吻合的解释模型 .该模型对微光学透镜的设计加工具有重要指导意义 .     

用数值逼近方法研究组合电子透镜的电势

应用数值逼近法研究组合电子透镜的电势 ,并能够计算出通过电子透镜的不同电子路径焦距的微小变化,其精度比传统方法提高十倍     

可变焦菲涅耳波带透镜的理论分析与模拟计算

具有浮雕表面结构的透镜称为菲涅耳波带透镜,它具有体积小,重量轻等 环带相位深度Ｐ为２π时,菲涅耳波带透镜的焦距一其半径和环数有关,而与相位阶数Ｌ载关。理论和模拟计算表明,当环带深度改变２π的整数倍时,菲涅耳波带透镜的焦点将发生离散的变化。当环带相位深义改变非２π的数倍时,菲耳波带透镜能量将发散而无焦点。据此分析,通过改变透镜材料的折射率,可以制作变焦的菲涅波带透镜。     

高斯光束经过球差透镜聚焦而产生的焦移

高斯光束经过球差透镜聚焦而产生的焦移蒲继雄唐崇忻（华侨大学泉州３６２０１１）高斯光束经过透镜的聚焦是近十多年来人们广泛注目的研究课题。理论与实验结果都表明，高斯光束经过透镜聚焦，其聚焦光场的光强最大值并不在几何焦点处，而是处于透镜与几何焦点之间，即出...     

毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究

玻璃对X射线的折射率接近1，无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控．将大量毛细管按照一定方式排列组合，在符合全反射原理的情况下，对点X光源发射的X射线进行调控；着重于研究整体毛细管X光平行束透镜，利用光线追迹法进行数值模拟，设计仿真模拟程序，模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜中的传播路径；通过改变毛细管的子管参数和排列方式，使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区，并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜；通过试验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像，验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用，其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7 mrad．      

基于图像变换的自由曲面光学透镜面形测量

对称中心的自由曲面光学透镜的光学表面面形测量 ,是光学加工制造领域的难题。为达到高精度测量 ,提出一种可用于自由曲面光学透镜在线光学测量方法。基于光学透镜的图像变换特性与其光学表面面形之间存在着的拓扑关系 ,通过对标准输入图像和经过待测自由曲面光学透镜变换后的输出图像进行智能辨识、分析和处理 ,求出该光学透镜的变换矩阵 ,并据此精确测量出待测光学透镜的曲面面形。实验结果表明 :基于图像变换的测量方法的测量误差小于 2～ 3μm,能够适用于自由曲面光学透镜的非接触、快速高精度测量     

用反射投影法观察和测量透镜子午焦线和弧矢焦线以及像散差

介绍一种观察和测量透镜子午焦线和弧矢焦线以及像散差的新方法,这种方法可以将透镜的子午焦线和弧矢焦线放大并直接投射到几米到十几米外的演示屏幕上,而且可以准确测量出透镜的像散差,同时还可以演示像散光束的传播规律,生动直观,效果很好。     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。     

端面研磨Nd:YAG晶体棒热透镜焦距测量

主要分析和测量端面研磨凹面的Nd:YAG激光晶体棒的热透镜焦距。实验通过He-Ne光测试法,分别测量了不同功率下的端面研磨和未研磨晶体棒的热透镜焦距,并通过作图比较二者的热透镜焦距随泵浦功率变化情况,得出随着泵浦功率的增大,热透镜焦距逐渐减小的结论。文中对未研磨晶体棒热透镜焦距进行了理论和实验值的比较,曲线情况基本相符,故根据理论计算出补偿热透镜效应所需要的晶体棒的研磨半径。由于通过理论计算得出的研磨半径在实验过程中出现了出光阈值高,输出功率降低等一些现象,不利于生产的需要,故在实际经验的指导下,增大了晶体棒的研磨半径。结论指出端面研磨晶体棒的方法在一定条件下能对激光晶体棒的热透镜效应进行补偿,对大功率固体激光器的研发有一定积极作用。     

椭圆柱面-平面和平面-圆柱面组合透镜对准直光束的压缩性能分析

由于双椭圆柱面透镜压缩准直光束的方案中存在着透镜加工难度大和不易于调整的不足,本文采用椭圆柱面-平面和平面-圆柱面组合透镜对半导体激光器慢轴方向准直光束进行压缩;根据光线的基本传播原理,通过计算和推导,阐述了该方案的原理,与此同时,对透镜的可加工性和在实验中可调整的优点给予了充分地展示。用解析式表达讨论了在无损耗和有反射损耗的两种情况下出射光束光强在出射面上的光强空间分布特点,为实验提高光束质量提供必要的理论依据。     

光波导短程透镜基点与主面研究

提出对光波导短程透镜传输理论进行系统研究的思想，推导出短程透镜基点（包括焦点和主点）、主面与焦距的表达式。研究了其焦点、主面的特殊性质，并与传统光学透镜的有关参量进行对比，得出消球差短程透镜下不仅对近轴光线，而且对离轴光线均可实现理想聚焦，以及主平面为一段圆弧的特性，这一工作为短程透镜系统传输理论的建立打下了基础，适用于含短程透镜的系统设计与计算。     

截断参数对透镜衍射场分布的影响

基于菲涅尔衍射积分和将硬边孔径函数展开成有限项复高斯级数方法推导出了计算透镜衍射光强分布的解析表达式.所得的解析表达式克服了直接计算衍射积分的困难.应用这个表达式研究了截断参数(透镜的半径与高斯光束束腰半径的比值)对透镜衍射场分布的影响.数值结果显示,由于透镜的孔径对高斯光束的截断使得焦点向着透镜迁移,截断参数愈大,焦移量愈大,成像光斑愈大.     

用数值逼近方法研究组合电子透镜的电势

应用数值逼近法研究组合电子透镜的电势，并能够计算出通过电子透镜的不同电子路径焦距的微小变化，其精度比传统方法提高十倍。     

用于红外焦平面的微透镜阵列单片制备技术

提出了离子束刻蚀制备微透镜阵列的工艺原理；研究了球面型光致抗蚀剂掩膜的形成过程以及硅微透镜离子束刻蚀的实验条件．表面探针测量及扫描电子显微镜（ＳＥＭ）实验证明了该技术可在较低的衬底温度下（低于２００℃）有效地制备出球面型微透镜，并用表面探针测量确定了硅微透镜的尺寸．     

半导体激光器出射光束的折射微透镜准直

讨论了利用柱形折射微透镜来改善强功率半导体激光器出射光束平行性的问题,给出了强功率半导体激光器出射光束的准直平行性通过柱形折射微透镜的作用得到显著改善的几个关键因素,所得出的研究结果可以实际应用于一种低阵列规模的线列强功率半导体激光器出射光束的准直。