起重机轨道检测机器人的研制

根据起重机轨道的工作状况及环境,开发了一种适于轨道检测的单轨机器人.该机器人可以携带反射棱镜沿轨道匀速行进,快速前进、后退的速度分别为0.285,0.281 m/s,慢速前进、后退的速度分别为0.185,0.180 m/s.在行进过程中,根据两边侧轮距离的变化可以判断轨道横截面宽度的变化.单轨机器人的位置,可由全站仪追踪.全站仪发射的激光,经棱镜反射,由全站仪接收.通过对采集数据的处理,计算出轨道机器人的位置坐标.     

棱镜第二光学平行度所致的畸变与像倾斜

为合理地校正反射棱镜制造误差产生的像倾斜,文中讨论了棱镜存在第二光学平行度并处于平行光路中时所产生的畸变像差,以及由此畸变引起的像倾斜。分析了竖直物像的特征并给出了畸变像的方程;导出了像逐点的斜率计算公式;证明了全视场的平均像倾斜近似等于零视场的切线像倾斜,进而指明通过棱镜的转动来校正切线像倾斜是合理的,可以消除大部分畸变。     

推荐一个有用的几何光学公式——单球面折射物像公式

几何光学的主要任务是研究光学元件的物像关系,不同的光学元件有不同物像公式,且与之相关公式繁多,给学生的学习带来一定困难。本文利用单球面折射物像公式推导出球面反射、平面折射、薄透镜等常见光学元件的物像公式及普遍使用的牛顿公式和高斯公式。     

RS微棱镜片的性能及适用范围

全站仪的光学反射系统仍是普通的反射棱镜,由于它大而重、价格昂贵、使用麻烦,在某些测量领域中,表现出许多不便.目前,一种新型的反射装置(微棱镜标板)已经出现,通过对其各个指标的测试,本文就其性能、适用条件、适用及测量精度作了较详细的探讨.     

四面体光学棱镜

讨论了四面体光学棱镜(包括立方体角锥棱镜)的几何光学特性和光偏振特性，给出了四面体光学棱镜内空间走向光线的传播和反射规律；叙述和证明了立方体角锥棱镜的光学不失调特性和光偏振特性．设计了两组由四面体光学棱镜构造的单块非平面单向行波环形激光谐振腔，分别用于LD泵浦产生1．064μm和1．319μm两个波长的单频固体激光．给出了谐振腔的设计方法和实验结果．     

新基下的棱镜作用矩阵

证明了通常在物空间坐标系或在像空间坐标系的基下写出的反射棱镜作用矩阵之复本征矢量的实部、虚部和实本征矢量正交而形成一组标准正交基。在这组标准正交基下，作用矩阵是一个显含“棱镜物像方向共轭定理”的转动矩阵。并解积了作用矩阵复本征矢量的物理意义。     

反射棱镜制造误差的分析与计算

 有误差的反射棱镜经展开后已不再呈现为一块平行玻璃板,取代它的是一块楔玻璃板。如何求得楔玻璃板的光学平行差（一个综合性的参量）无疑是一项头等重要的任务。为此,本文提出了求解此种棱镜的反射部像空间的总量像偏转△μ'的一个普遍适用的公式。参量△μ′ 与光学平行差具有同等重要的意义,同时利用这一参量再经一些简单运算,便可得到所需的光学平行差,即一个具有二自由度的矢量△N或PΔN 。上述方法表明,基于刚体运动学理论的反射棱镜调整原理同样也可用于反射棱镜制造误差的分析与计算。本方法还彻底揭示了存在于这两个主要参量PΔN和△μ'之间的紧密关系,有利于该课题的进一步研究。本文明确指出,玻璃板楔形角的作用将会造成一直线物在成像中的像弯曲缺陷而并非像倾斜。文章还提出了一些新概念和新观点。     

棱镜转动定理

棱镜成像是静态问题，转动棱镜的成像方位变化属动态问题。反射棱镜绕某轴旋转，其特征方向就绕同一根轴转至新的方位，利用与的简单关系，比较特征方向处于新、旧两种方位时的棱镜成像，同时得到了棱镜调整计算的显式简单公式和“棱镜转动定理”。     

菲涅尔双棱镜参数的综合测定

通过综合"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"、"分光计"、"等厚干涉"等实验中的几何光学和干涉光学的方法实现了对菲涅尔双棱镜折射率n,楔角α的测量,并提出了一种非接触测量厚度的方法,即用统计方法间接测量了双棱镜的厚度h.另外此种方法指出了"菲涅尔双棱镜测量钠黄光波长"实验虚光源与狭缝位置的不同,对实验系统误差的修正有一定参考意义.     

三维空间中的物像几何关系与计算

根据物像正切定律导出了平面影像的4种测算方法,阐述了不同空间资态下的物像形状关系,分别设计同了矩形,球体和圆的空间姿态图,推导出它们的三度坐标计算公式,为用计算机提供平面图像奠定了基础。     

TDR测定井筒中心坐标的新工艺

介绍了测定井筒中心坐标的一种新方法(TDR),即应用全站仪和双微棱镜测杆,测定待延深井简井壁上若干点的坐标,运用最小二乘拟合方法排算井筒中心坐标.通过传统的测定井筒中心坐标方法进行比较,证明这种方法能够提高测量工作效率,满足井筒延深时的精度要求.     

青岛电视塔高度测量技术研究

根据现场条件布设控制点,采用三方向前方交会测量电视塔尖顶部中心坐标,再采用三角高程测量的方法测量塔尖高程,实现无反射棱镜条件下高精度测量青岛电视塔顶高程。     

格兰-汤普森棱镜胶合剂的膜效应分析

将Glan-Thompson棱镜两半块之间的光学胶合层作为一层薄膜,利用薄膜光学理论,考虑反射光的多光束干涉对棱镜透射比的影响并对其进行了分析.通过研究胶合层的厚度以及光学胶折射率对入射光在胶合界面上反射率的影响,得出s偏振光经过Glan-Thompson棱镜后的透射比,结果表明:胶合层的厚度以及光学胶折射率对棱镜的透射比均有影响,且厚度对棱镜透射比的影响呈现周期性变化;而光学胶折射率则对透射比的振荡幅度产生影响.对长度孔径比为3的Glan-Thompson棱镜为例,光学胶折射率为1.510时,棱镜的透射比在92.5%-90.8%之间振荡;光学胶的折射率在接近e光主折射率1.475-1.495之间取值时,棱镜透射比的振荡幅度较小.这一结果对优化Glan-Thompson棱镜的性能是非常重要的.     

格兰-汤姆逊棱镜对单模高斯光束的影响

根据光在格兰-汤姆逊棱镜胶合层中的干涉效应,分析了棱镜对单模高斯光束光强分布的影响.结果表明：对于正入射的单模高斯光束,若棱镜结构角、光学胶折射率和胶合层的厚度三者固定其二,透射光束光强分布将随另一参量的变化作周期性振荡,同时,透射光束的形状也会发生改变;但当固定胶合层厚度及棱镜结构角时,透射光束光强分布随光学胶折射率变化的振荡曲线存在一个平坦区,即当胶合层折射率在1.4655—1.5153时,棱镜对单模高斯光束光强的影响小于1%.     

一维光子晶体表面模的特性

【目的】研究一维光子晶体表面模的特性,探究使用衰减全反射(ATR)技术激发光子晶体表面模的可行性。【方法】采用超元胞法和迭代菲涅尔方程计算一维光子晶体表面模的色散曲线及其ATR反射谱(利用棱镜装置)。【结果】当一维光子晶体最外层是高折射率层时,改变其厚度可以灵活控制表面模,相同带隙内不同位置的表面模其电场局域性不同;能带图中同一带隙内远离真空光线且居于带隙中部的表面模其电场局域性更强。【结论】利用棱镜装置能激发一维光子晶体的表面波;通过反射谱的形状和极小值点的位置可以判断透射介质的光学性质。     

半导体激光系统整形棱镜的设计

本文根据半导体激光器的发光特性和棱镜的光学折射性质,提出了半导体激光系统中整形棱镜的设计和进行光束质量优化的方法.     

基于液晶标靶的坐标测量方法

提出一种基于液晶标靶的坐标测量方法.通过最小二乘优化的方法确定摄像机主点与坐标测量头的坐标转换关系,结合摄像机外参数确定测量头的三维坐标,将摄像机用于光学三维坐标的测量,提出了相机移动时的坐标变换公式和移动距离的计算方法.实验结果表明,平面标靶标定点数量显著增多,可精确提取标定点,摄像机的标定结果更加准确.该方法简单、可靠,可以准确的得到光学坐标测量结果.     

分束李普奇棱镜研制

本文通过对李普奇棱镜设计中在切割介面上反射的部分 e 光传播方向的分析,给出了分束李普奇棱镜的设计.样品棱镜的测试结果与理论计算是一致的.     

北大科研团队提出纯光学超声探测新方法

正北京大学工学院生物医学工程系李长辉课题组近日提出了纯光学的超声探测新方法,并基于该方法成功实现了活体动物高分辨率光声成像。此研究对光声探测方法的推广及其在生物医学上的应用具有积极意义。李长辉课题组经过长期研究,提出了"基于偏振光反射的探测方法",其原理是探测在透明棱镜     

反射定律的三种表达形式

本文从现代光学角度,对比分析了以射定律的标量表达,矢量表达和矩阵表达,并以角锥棱镜的反射特性研究为例,进一步阐述了矩阵表达在现代几何光学中的突出优势。该研究在激光动镜谐振腔的应用中有极为重要的意义。借此地比,意在说明,现代光学的发展,要求加大光学基础课程改革的力度。