旋转二次曲面折射成像的球差分析

为研究旋转二次曲面及其透镜对轴上物点的成像质量,从二次曲面的标准方程出发,以折射定律为基础,导出了旋转二次曲面折射成像的精确球差公式,并由此计算了不同类型二次曲面及其透镜成像的球差,结果发现,旋转椭球面、抛物面和双曲面双凸薄透镜的成像质量都优于球面双凸薄透镜的成像质量.     

旋转双曲面和球面折射成像的球差比较

为研究旋转双曲面及其透镜对轴上物点的成像质量,从双曲面标准方程出发,以折射定律为基础,导出了双曲面折射成像的精确球差公式,并由此计算了双曲面和球面及其透镜成像的球差,比较分析了两种折射曲面的球差特性,发现双曲面相对球面有球差校正作用,双曲面双凸薄透镜的成像质量优于球面双凸薄透镜的成像质量.     

旋转椭球面折射成像的球差研究

研究单个折射面成像的球差是研究透镜及复杂光学仪器成像质量的基础.从折射定律出发,导出了旋转椭球面折射成像的精确球差公式,并由此比较了椭球面和球面及其透镜的成像质量.       

浅析光程的等价替换方式

利用费马原理,以凹透镜为例推导薄透镜的成像公式,发现在成虚像的情况下,光程可以用一种较简单的等价方式替代.球面反射、球面折射成像都可以看作是薄透镜成像的特例,因此本文对薄透镜成像公式的推导和分析具有一定的实用性和通用性.     

无球差的光学曲面

当今光学仪器中,大都使用球面透镜,而这种透镜易形成较大像差,非球面透镜能够克服球面透镜的缺点,具有很高的实用价值.本文给出几种无球差光学曲面和无球差透镜,利用这种透镜能提高光学仪器的成像质量、简化内部结构.     

旋转二次曲面折射成像的精确公式及应用

当今光学仪器中,大都使用球面透镜,而这种透镜形成较大像差,非球面透镜能够克服球面透镜的缺点,具有很高的实用价值,故对放转二次曲面及其透镜成像质量的研究将有重要意义,本文以折射定律为基础,导出了非近轴光线在旋转二次曲面上折射成像的精确公式,并给出了应用实例。     

球面系统在不同介质中的成像特性分析

通过对不同形状的单球面反射、单球面折射和薄透镜的成像规律进行了详细讨论,得出了得到不同性质的像所满足的条件,对几何光学的研究和简单光学元件的应用有一定参考价值.     

傍轴光学的矩阵表述

本文阐明了光线方程、光线矢量和光线变换矩阵的概念,导出了球面镜、球面折射面、薄透镜和厚透镜的光线变换矩阵,并获得了共轴球面系统的成像规律与光线变换矩阵的矩阵元之间的关系。     

旋转抛物面薄透镜组的光心

为了研究旋转抛物面薄透镜组的光心,首先讨论了单个抛物面薄透镜的光心,在此基础上,根据等效光学系统理论,对旋转抛物面薄透镜组的光心定义、性质和位置进行了详细的探讨和研究,发现旋转抛物面薄透镜组的光心位置取决于两抛物面薄透镜的间距、抛物面的形状、两透镜材料及其周围介质的折射率,最后讨论了空气中旋转抛物面薄透镜组在几种特殊情况下的光心位置.     

折射-衍射混合消色差显微物镜的光学设计

应用像差理论,在ZEMAX软件中对里斯特型折射-衍射混合消色差显微物镜的几何结构、像差特性进行研究.通过分配折射-衍射混合元件的光焦度校正位置色差;通过调整透镜的形状因子、衍射面的相位系数、选择适当的光学玻璃材料,校正球差和彗差;利用残留色差平衡球差和彗差.设计得到的显微物镜由两片同种常规光学玻璃基底的单透镜构成.研究表明:在光学设计中合理地应用衍射元件色散性能,可以设计出具有成像质量好、结构简单、质量轻的镜头.     

旋转轴对称曲面的数学-光学性质研究

旋转轴对称曲面可以分为高次曲面和二次曲面。通过计算得出了它们子午截线的顶点曲率半径、子午法线像差、比较球面、非球面度以及非球面度梯度。从费马原理出发推导得出反射无像差点和透射无像差点二次曲面的方程式,分析了在反射无像差点时不同物距和像距情况的曲面面形,以及在平行光入射,且偏心率e=n／n’时透射无像差点的曲面面形和成像情况。这些特性对非球面光学系统设计、光学加工、光学检验方案的制定都有指导意义。     

近轴球面折射成象的二级近似与象差

给出了二级近似时近轴球面折射成象的物理规律,进而讨论子横向放大率与象差。     

球状光纤耦合器的原理和参数设计

根据光线传输的基本原理,通过计算和推导,讨论了为使半导体激光器发出的全部光束能够投射到小球表面,其折射光线能全部进入光纤光芯,并在光芯内全反射传播,小球半径应满足的条件以及半导体激光器光源应安装的位置,并用解析式表达、讨论了在制作和设计球状光纤耦合器时应该注意的参数设计,为球状光纤耦合器的设计提供了理论计算依据。     

FAST主反射面节点运动控制算法

500 m口径球面射电望远镜FAST的创新技术之一是主动反射面.2 300个控制反射面运动的控制器在收到上位机发送的观测指令后,通过规划算法计算节点的目标长度,驱动电机运动.电机带动促动器丝杠伸缩,使得在照明口径内反射面由球面变成抛物面,实现反射面整网控制.对节点运动速率算法进行了优化,优化目标为在满足控制精度的前提下,选取适当的控制周期,使得电机的启停次数最少,减小电机磨损.为FAST主反射面控制选择何种电机提供参考.     

三种生物瓣型面应力的有限元计算

用有限元数值方法计算了在心室舒张期瓣膜关闭瞬时峰值跨瓣压差作用下的静态应力分布。分别计算了球面、柱面和旋转抛物面型的瓣叶应力分布。结果发现，旋转抛物面型瓣叶的第一主应力和主剪应力分布较优。三种型面的瓣叶应力分布还表现出一些相似的趋势。