部分相干径向阵列光束的传输特性

利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表明:经透镜传输的部分相干径向阵列光束的光强分布和最大峰值光强与光束叠加方式、子光束空间相干参数、透镜菲涅耳数以及阵列参数等密切相关。     

FZD—50型非跟踪焦带式聚光发电设备

宁波太阳能电源厂最近研制成功的50瓦级非跟踪焦带式聚光发电设备,是太阳能电源的新品种之一。该设备采用大面积浇铸单体有机玻璃作菲涅尔透镜,共四组。透镜的聚光比为29.87倍,聚光度为10.64倍,焦距1040毫米。太阳光经菲涅尔透镜聚焦投射在     

~(60)Coγ射线辐射制备菲涅尔透镜

采用甲基丙烯酸甲酯为主单体,丙烯酸甲酯为共聚单体,利用60Coγ射线辐射聚合技术制备菲涅尔透镜.研究了辐射剂量、辐射剂量率、交联剂和单体组成对菲涅尔透镜光学性能的影响.结果表明,采用辐射聚合方法制备菲涅尔透镜时,选择适宜的辐射剂量(35kGy)和辐射剂量率(84.40Gy/min),所制备的菲涅尔透镜具有优异的光学性能.     

太阳光泵浦固体激光器的设计

提出了一种太阳光端面泵浦固体激光器设计方案.采用成像光学与非成像光学相结合的方法,以菲涅尔透镜结合复合抛物面聚光器对太阳光进行聚焦.实验表明:设计方案可以实现对太阳光的跟踪,保证入射太阳光垂直于系统入射面,使太阳光有效会聚于激光工作物质.分析激光器各能量转换环节,讨论了影响太阳光到激光能量转换效率的影响因素.     

模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计及光学性能分析

基于菲涅尔透镜设计原理,提出模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计方法,并进行了理论设计与模拟.结果表明:(1)采用模块化多焦点式菲涅尔透镜可使焦斑能量在接收面重新分布、焦斑总体能量均匀;(2)对于环面聚焦式菲涅尔透镜,环状焦面越多、越密集,接收面上的能量分布将越均匀.两种透镜结构均能很好的提高聚光辐照均匀性.     

菲涅尔系统的实际光线追迹和象差处理

现代工业提供了制造高精度菲涅尔透镜的条件,这里为设计高精度的菲涅尔系统推导了一套公式。它可以解决目前菲涅尔系统的实际光线追迹和实际象差计算。无论是平的菲涅尔面、弯的菲涅尔面还是反射式菲涅尔面都能计算。这套公式处理简单,编制程序方便,只要写一个子程序,插到原有适合的程序中,再稍加修改,就可以解决菲涅尔系统和混合系统计算,并且还可以保留原来功能。尤其适应于自动设计菲涅尔系统或混合系统。     

菲涅尔透镜光学系统在弹道测量中的应用

目前,间接阴影照相系统多数采用光学透镜或凹面反射镜组成锥形光路或平行光路,但向大口径推广时受到加工难度及造价的限制。而菲涅尔透镜则以其加工方便、口径极易扩大且价格低廉的特点,显示了其它光学系统无法比拟的优点。本文介绍菲涅尔透镜的基本原理及目前在弹道流场显示中已开拓的几种用途;分析了加工误差对光学质量的影响。大量的拍摄结果表明,清晰度满足要求。同时亦指出了菲涅尔透镜的使用局限性。     

基于液晶空间光调制器的程控变焦透镜

提出一种利用显示在两个程控液晶空间光调制器（LC—SLM）上的菲涅尔透镜建立程控变焦成像系统的方法．通过对该系统的理论分析,得出了成像系统的放大率与两个菲涅尔透镜焦距之间的关系式．在此基础上利用Matlab设计了系统所需要的菲涅尔透镜,对该成像系统的成像特性进行了计算机模拟研究,并讨论了LC—SLM的抽样基元大小与成像质量的关系．最后,建立了相应的光学实验装置,并给出了与计算机模拟相一致的实验结果．     

线聚焦菲涅耳聚光器次级反射镜的仿真设计

本文利用TracePro光学设计软件构建了一小型线聚焦菲涅耳聚光器仿真试验装置,理论研究与仿真实验相结合,通过计算和设置平面镜的跟踪倾角、太阳入射光线方向矢量、太阳直射辐射等参数,实现线聚焦菲涅耳聚光器光学仿真实验。在单块平面镜尺寸为4×0.2m2的情况下,通过改变次级反射镜的类型、次级反射镜与集热管间的距离△H等结构参数进行模拟,得出优化数据,提出聚光器次级反射镜的设计方案。     

聚焦型太阳能集热器的研究进展

聚焦型太阳能集热器具有热能吸收密度高、运行效率好的优点,是目前国内外太阳能资源开发利用常用的装置。该文总结了抛物面槽式、菲涅尔透镜、菲涅尔反射镜和复合式四种典型聚焦型集热器的特点和研究进展,有助于聚焦型太阳能集热器的进一步优化和推广。     

基于热变形的SOG型菲涅尔透镜优化研究

由硅胶-玻璃材料制成的SOG型菲涅尔透镜在温度变化时会产生热变形,从而对聚光性能产生影响。为了研究如何通过优化措施减弱热变形对透镜聚光性能的影响,在采用有限元方法模拟计算SOG型菲涅尔透镜热变形的基础上,根据均匀优化方法以及改进型补偿色散优化方法设计出两种菲涅尔透镜;并巧妙地将透镜热变形(包括整体翘曲变形和齿环侧面的自由变形)的变形量转化后导入光路理论模型中,解决了热变形参数难于在光路模型得到表达的难题;并成功模拟出变形前后透镜的光斑能量分布。模拟结果表明:SOG型透镜两种变形对均匀优化方法设计的透镜聚光有较大的影响。变形前后光效率相差可以达到10%。同时发现,透镜两种变形对聚光的影响刚好相反。综合两种变形后,热变形对聚光影响减少。从而得出了使用补偿色散的设计方法,可以有效地抵抗热变形对于透镜聚光的影响的结论。     

海南热带环境下储热型太阳能利用系统

针对海南省太阳能热利用成本高的问题,探索了一种符合海南省热带环境特点的太阳能利用系统。收集整理海南省代表性城市月平均太阳总辐射量,分析了海南省太阳辐射强度分布规律。采用储热材料和显热储热方式设计了太阳能利用系统。结合海南省太阳辐射强度分布规律,设计带有机械齿轮和发条装置的单面聚光器与"组合式"聚光器,有效降低了因太阳方位变化对透镜聚光效率的影响,提高了菲涅尔透镜的聚光效率,并对该系统的发条装置进行了结构优化,简化了系统设计过程。对比分析该储热型太阳能利用系统与普通家用电饭煲的能耗量,验证了系统结构设计的合理性。研究结果表明:所设计的储热型太阳能利用系统具有良好的节能环保效应。     

菲涅尔定向传光装置仿真及其光学特性分析

提出一种以聚光镜场模块化和地面集中集热为特征的塔式太阳能集热系统即菲涅尔中央接收式太阳能中高温集热系统.建立该系统聚光模块菲涅尔定向传光装置的数值模型,利用光学软件TracePro进行光线追迹仿真,研究不同变量对菲涅尔定向传光装置光学特性的影响,分析在跟踪太阳过程中装置光学效率的变化规律.研究结果表明:抛物反射面焦准距...     

菲涅尔全息型波分复用器的初步设计与制作

提出一种利用离轴全息菲涅尔透镜制作全息型波分复用器的新方法.全息菲涅尔透镜具有会聚和色散两种功能,因此在光纤通信的波分复用元件中存在巨大的应用潜力.此种元件的主要优点为节省辅助元器件,并且成本低.阐述了波分复用器的设计原理和制作方法,其工作的中心波长为1550nm,信道间隔为2nm.通过理论分析证实制作的元件满足光纤通信系统的要求.给出了初步的实验方法、实验结果并进一步讨论了应改进的方案.     

菲涅耳透镜设计及其在放大复印机中的应用

本文推导出当物距和象距为有限距离时,塑料细纹菲涅耳透镜的齿形、齿深、间距、暗环宽度、球差和加工误差的计算公式,详细分析了影响菲涅耳透镜暗环的各种因素;并举例说明菲涅耳聚光镜和大型菲涅耳场镜设计。     

菲涅耳照明透镜设计

在照明灯具中菲涅耳透镜代替平凸透镜有许多优点。本文描述了菲涅耳照明透镜的设计原理、计算方法及参数选择。所获得的菲涅耳照明透镜有非常好的性能。文中给出了测试结果。     

菲涅尔积分的几种计算方法

考虑菲涅尔积分的多种计算方法的来源问题,介绍了通过引入收敛因子转化为二重广义积分计算的方法,并指出这种方法发现的思想来源。对菲涅尔积分和广义菲涅尔积分给出了利用广义积分交换次序定理的计算方法,没有通过引入收敛因子就解决了问题,方法自然且具有一般性。对一类欧拉积分公式,给出了对参变量求导的简便计算方法,指出了一类欧拉积分公式对广义菲涅尔积分计算的应用,发现菲涅尔积分、广义菲涅尔积分、狄利克雷积分都可以是一类欧拉积分公式的特例,沟通了这些积分之间的关系。     

菲涅尔衍射积分的角谱算法

菲涅尔衍射可看作一个线性空间平移不变系统，因此可以在频谱域中，利用角谱算法来数值计算菲涅尔衍射积分.首先详细阐明了角谱算法的具体实施过程，澄清了理想采样条件、卷绕误差产生的原因和影响范围以及计算窗口尺寸的选取依据等相关问题.然后采用角谱算法数值计算了高斯光束照明余弦光栅的菲涅尔衍射场.数值解与解析解的对比表明，当满足理想采样条件并正确选取计算窗口尺寸时，角谱算法可以达到非常高的计算精度.最后数值仿真了单透镜相干成像实验，进一步展示了角谱算法的应用过程.     

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。     

菲涅尔液晶透镜的制备及偏光织构研究

针对现有的液晶透镜制备工艺复杂、工作电压高等缺陷,提出了一种制备工艺简单、工作电压低的新型菲涅尔液晶透镜.用紫外光曝光光刻掩膜版,得到了相应的菲涅尔波带式电极,灌注TN型液晶并制成样品,其工作电压为3.0 V,占空比为1:1,偏压为1:1.施加频率为100 Hz的交流方波信号,用正交偏光显微镜在不同外加电压下对偏光织构进行了观察.结果表明,偏光织构随外加电压的改变呈连续性变化,电极结构存在边缘效应,且随着电压的增大,边缘效应越严重.