X射线毛细管光学透镜的发展

X射线毛细管光学透镜是一种非常重要的X射线器件,可以有效地实现X射线的聚焦和准直。介绍了X射线毛细管光学主要理论及其发展过程,论述了X射线毛细管光学透镜的参数和主要用途,探讨了透镜的制造工艺及其改进方法。     

微波与光波分离聚焦集成透镜设计

设计了一种由光学菲涅耳透镜和微波螺旋结构透镜组成的集成透镜,微波透镜实现对入射微波能量的聚焦,光学菲涅耳透镜实现对入射可见光聚焦.由于微波螺旋结构对入射光没有阻挡作用,同时光学菲涅耳透镜对微波传输影响很小,且所提出的微波与光波分离聚焦集成透镜可以在将微波与光波分离汇聚于不同位置,微波焦点与光波焦点横向距离为35cm,并在微波焦点处电场强度增强5倍.故加载此集成透镜后可以在充分利用入射可见光的基础上,实现对微波信号的发射和接收.     

高斯光束的透镜变换在动态高温校准系统巾的应用

基于基模高斯光束衍射倍率因子M2近似为1这一条件,利用几何光学成像原理来模拟基模高斯光束通过透镜的成像规律,给出了一种计算透镜像方光轴上不同点处高斯光束光斑半径的简便方法。该方法通过选取合适的物距lc,高斯光束的衍射倍率因子M2近似为1,激光束经透镜聚焦与普通平行光束的聚焦过程相似,符合几何光学成像原理。通过几何光学方法和ABCD定理推导出了高斯光束光斑半径表达式,并进行数值计算,利用MATLAB软件对数值进行拟合。拟合结果表明;此方法计算出的光斑半径符合较好,满足瞬态高温测量中探测器光敏面对激光光斑尺寸的要求。     

局域空心光束的描述

分析几何光学理论、干涉理论和衍射理论对局域空心光束传输特性的描述.对由轴棱锥-透镜系统产生的局域空心光束的描述进行对比分析,并给出相关的实验.几何光学属于近轴近似下的光学,与实际情况有所差异.干涉理论的分析方法比几何光学方法精确,能够数值计算出聚焦透镜置于最大准直距离之外及在聚焦透镜焦平面以后的光束行为,得到与几何光学分析所得出的,当z0相似文献   

光场成像系统仿真分析与深度标定研究

微透镜阵列的光场相机可以根据微透镜阵列与传感器之间的距离分成非聚焦（传统型）、聚焦开普勒型和聚焦伽利略型3种光场相机,使用光学仿真软件Zemax对这3种光场相机进行模拟,对得到的白板图进行微透镜中心标定以及对原始光场图片进行渲染处理,得到系统的空间分辨率（重聚焦图片分辨率）、角度分辨率（多视角数）等信息。利用重聚焦系数...     

光场成像系统仿真分析与深度标定研究

微透镜阵列的光场相机可以根据微透镜阵列与传感器之间的距离分成非聚焦(传统型)、聚焦开普勒型和聚焦伽利略型3种光场相机,使用光学仿真软件Zemax对这3种光场相机进行模拟,对得到的白板图进行微透镜中心标定以及对原始光场图片进行渲染处理,得到系统的空间分辨率(重聚焦图片分辨率)、角度分辨率(多视角数)等信息.利用重聚焦系数...     

径向偏振光二值相位型宽带远场超分辨聚焦器件设计

为克服传统透镜体积大、难以集成化的不足,针对入射波长λ=2500μm的径向偏振光,基于光学超振荡原理设计了透镜半径为20λ、聚焦焦距为5λ、数值孔径NA=0.97的二值相位型宽带太赫兹远场超分辨聚焦器件。仿真结果表明：该远场太赫兹聚焦透镜在λ=2500μm时,在焦平面形成有效聚焦焦点,该焦点半高全宽为0.445λ(1 112.5μm),小于阿贝衍射极限(0.5λ/NA=0.518λ),旁瓣比为15.9%,实现了远场超分辨聚焦;设计的透镜在2 100～2 900μm波长范围内可形成亚波长聚焦焦点,且在2 300～2 900μm波长范围内能够实现远场超分辨聚焦。相较于传统光学超分辨技术存在的工作距离短、集成困难、带宽较小等问题,该平面透镜设计灵活,具有物理尺寸小、工作距离适中、带宽范围大等优点,可广泛用于集成化的光学系统中。     

基于DVD光学读取头的大量程高精度扫描探头

DVD光学读取头已被改装成微纳米扫描探头,但是已有改装方案都存在感测精度与感测范围不能同时兼顾的不足.文章研究发现,DVD光学读取头聚焦透镜的数值孔径(NA)值对扫描探头的感测范围有显著影响;去掉DVD光学读取头中的音圈电机,避免其迟滞特性的影响,可获得较高的精度;更换数值孔径值为0.16的聚焦透镜可增大线性感测范围....     

透射式小型光学相关器的光学设计

光学相关探测与目标识别是光学信息处理范畴。利用光学相关原理对搜索探测的目标进行实时探测,自动识别,高精度定位,结合电寻址液晶和CCD达到实时联合变换相关。所以有处理速度快,结构简单,并行度高,容量大的优点。光学相关器即傅立叶变换透镜是光学探测装置的核心。本文总结了傅立叶变换透镜的发展过程,并设计了一个小型傅立叶变换透镜。先用P,w法计算出光学系统的初始结构,再利用光学设计软件Zemax自动优化,进行象差校正,最后使该系统能满足光学相关探测的要求。     

基于CCD图像处理方法自动定焦仪的研究

实验室测透镜焦距的传统方法是由测量人员在光具座上观测、记录、数据分析和计算结果,而用肉眼观察和判别往往容易产生差错。该文提出了一种基于CCD的数字图像处理方法自动测量透镜焦距的新设计——自动定焦仪,自动聚焦系统利用图像清晰度评价函数,由单片机控制马达转动镜头至对焦清楚的位置,实现数字化测量。     

高斯光束的近轴光学性质

本文对普通光束和高斯光束经薄透镜后在近轴条件下的成象、聚焦、准直进行了比较,指出了它们的异同,这对从事光学教学和光学实验的教师将有一定的参考价值。     

光学自动平衡的围墙法

光学透镜自动设计在国内外已被广泛使用,成为电子计算机在光学设计中应用的一个重要方面。下面介绍一种新的自动设计方法——围墙法,目的在于避免目前普遍使用的“阻尼最小二乘法”中“权”的困难。     

部分相干光经透镜聚焦后的光束整形

目的研究部分相干光束经透镜聚焦后的光束整形技术。方法从广义惠更斯-菲涅尔衍射积分方程(Collins公式)出发,证明了光强分布为高斯型分布的部分相干光束经透镜聚焦,在几何焦点附近的光强分布强烈依赖于部分相干光束的空间相干度。基于这一点,可以直接控制部分相干光的空间相干度来获得想要的光强分布。结果通过选择合适的相干度形式能够获得部分相干平顶光束或部分相干空心光束。结论部分相干光束的光束整形研究为潜在的应用,如材料处理,光学治疗、原子光学等,提供了一个新的光束整形的方法。     

部分相干光经色差光学透镜聚焦的光谱变化

基于部分相干光的传输理论,研究部分相干光通过一光阑限制的色差光学透镜聚焦后,聚焦光场的光谱特性．数值计算表明,适量的透镜色差就能使聚焦光场的光谱产生显著的变化,并且这种光谱变化还与入射光的空间相干度及光谱宽度有关．入射光的空间相干度越小,色差所引起的光谱位移越小;入射光的光谱宽度越窄,色差所引起的光谱位移也越小．     

红外空心传能光纤聚焦系统的设计与优化

为了进一步提高光纤传输激光的效率,通过改善中红外光纤输出激光时的光斑及发散角的大小设计了双透镜和两种三透镜光学聚焦系统,并得到相应的光斑图形.运用MATLAB软件对实测的光斑进行模拟计算,得到了光斑的强度分布图,通过分析计算不同聚焦系统中的不同位置处光斑的大小,计算井得到了光束发散角.实验结果表明,3种方案中凸凹凸三透镜聚焦系统效果最佳,输出的光斑直径为0.33 mm,光束的发散角为042°,提高了耦合效率,降低了传输能量的损耗.     

电控液晶透镜的偏振转换和聚焦研究

【目的】针对径向偏振光束的产生和聚焦问题,提出了一种具有孔图案化电极的电控液晶偏振转换透镜。【方法】首先,装置采用扭曲径向液晶结构将线性偏振光旋转产生径向偏振光;然后,通过施加固定频率的驱动电压,使孔图案化电极和公共电极之间产生梯度电场,从而诱导液晶分子发生重定向;最后,在液晶层中形成具有梯度折射率的偏振转换透镜,将产生的径向偏振光进行聚焦。【结果】液晶偏振转换器产生了具有高度对称特性的径向偏振光,通过电控可以得到焦距约为116 mm,焦斑直径约为65.7μm的聚焦效果,实现了偏振转换和聚焦功能的集成化。【结论】本电控液晶偏振转换透镜结构简单,便于制作,光学性能稳定,为同时实现径向偏振光束的产生与聚焦提供了可靠的研究方案。     

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。     

全息光学元件(HOE)用于光盘读写头设计

讨论了在光盘读写头设计中采用全息光学元件(HOE)及二极管激光器所涉及的技术问题及解决方法。双全息光学元件的应用可以校正二极管激光器输出的椭圆光束,可以补偿二极管激光输出波长变动对聚焦光斑的影响。采用光线追迹计算机模拟方法讨论了几种全息式光盘读写头结构。对双球面透镜双全息光学元件的读写头结构给出了实验结果。     

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     

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.