光纤端面光学检测非球面物镜系统设计

针对传统的基于球面显微成像的光纤连接器端面检测系统结构和像差的问题,将制作工艺日趋成熟的非球面模压玻璃透镜引入到检测系统中。介绍了非球面透镜设计的基本原理和非球面光学玻璃透镜模压成型的基本工艺,分别设计了球面透镜和非球面模压透镜检测系统,给出了系统的结构参数,评价了系统的成像质量。在系统分辨率相同的情况下,得到了结构简单、共轭距更短,有利于工程应用的非球面检测系统。给出了检测系统的机械结构图,并将非球面系统应用到实际生产和在线检测中,达到了设计的要求。     

非标准面透镜的面形设计

本文从费马原理、折射定律出发,使用一种不同于常规光学透镜的设计方法,并且利用微型计算机编制了消球差的非标准面透镜面形的计算程序。最后给出了实验证明的结果。     

影响非球面面形精度的因素分析

根据国内外非球面零件加工难的现状,其根本原因在于多数非球面光学零件很难找到可作为加工依据的准确轨迹,同时也很难找到使轨迹在加工过程中精确转移的方法。而且在加工中,保证面形精度也是最难的问题。本论文主要就非球面面形精度进行探讨。根据等距线公式建立了数学模型,得出保证加工精度时对截取参数选择的方法。     

影响非球面面形精度的因素分析

根据国内外非球面零件加工难的现状,其根本原因在于多数非球面光学零件很难找到可作为加工依据的准确轨迹,同时也很难找到使轨迹在加工过程中精确转移的方法.而且在加工中,保证面形精度也是最难的问题.本论文主要就非球面面形精度进行探讨.根据等距线公式建立了数学模型,得出保证加工精度时对截取参数选择的方法.     

轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成形法加工非球面的新原理,并对其理论、成形机理及机床结构原理进行了研究;在研制出的原理样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,进而说明了该技术的优点。     

聚合物微透镜阵列的光学性能测试

本文测试了用按需滴定技术制备的聚合物折射微透镜阵列的焦距、透光性、表面粗糙度、波象差、阵列均匀性等参数,并分析了折射型微透镜阵列的光学特性。测试结果表明,用这种方法制备的微透镜阵列具有很好的光学性能和几何形状,焦距在8～10范围内。     

塑料光学模板的二元光学设计和制作

介绍了用于产生塑料光学模板的二元光学技术，衍射原理是设计塑料光学模板的理论基础，讨论了标量衍射理论和耦合波近似理论。用模拟退火算法优化了塑料光学掩膜的浮雕表面，模板的制作借鉴了超大规模集成电路的制作设备，并用二元光学技术设计了单焦和双焦塑料透镜的模板。     

可变焦距二元光学透镜的获得

描述了用两个相同的特殊栅格叠加产生似波带板的莫尔条纹，通过改变两栅格的相对位置获得变焦距的特性，用微电子的缩微和光刻技术制成了焦距可变的位相型二元光学透镜。     

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     

光学显微系统的图像质量优化方法

为了改善显微成像系统的照明均匀度和光照度,对透射式显微镜照明装置中的聚光镜进行优化设计.首先,分析由双透镜组成的阿贝聚光镜光轴不对中、通光孔径小等问题对成像质量带来的负面影响.然后,提出用单一非球面透镜替代双透镜聚光镜来改善成像质量的方法.最后,实测聚光镜改进前后的照明装置对显微镜照明均匀度和光照度等关键性能指标的影响.实验结果表明:在20X,40X物镜下,使用单个非球面透镜组成的聚光镜的照明装置的照明均匀度分别达到0.50%和0.66%,比改进前的双透镜聚光镜的均匀度提高5倍;同时,优化聚光镜后的照明装置光照度比优化前分别提高了15%和17%.实际样本实验也表明,使用单个非球面镜聚光镜的照明装置能有效提高照明均匀度和光照度,可以改善透射式光学显微镜的成像质量.     

非球面近视眼镜片的优化设计

利用人眼睛的光学系统模型,阐述了非球面镜片的数学方程,并根据像差理论,基于PC片(聚碳酸酯)材料设计了一款折射率为1.59的屈光度为-4.00 D的双非球面近视眼镜片.镜片的中心厚度为1.3 mm,在直径为65 mm的边缘处厚度仅为2.3 mm,试验结果表明,该镜片完全能满足成像要求.     

塑料光纤

论述了塑料光纤所用材料及性质，塑料光纤的主要制备工艺及特点，以及塑料光纤的应用及发展趋势。     

微膨胀混凝土早期收缩试验与数值分析

通过建立微膨胀混凝土水泥浆体早期收缩以及膨胀剂膨胀效应机理参数模型,引入在混凝土材料细观模拟,实现微膨胀混凝土早期收缩行为的细观场域仿真分析。基于材料试验监测结果进行模型参数修正,校验模拟方法的准确性,并探讨材料细观变异性以及骨料颗粒类型对于材料收缩应变分布的影响。研究结果表明,微膨胀混凝土收缩细观模型能够精准便捷地描述材料应变随时间变化规律;骨料颗粒空间随机分布对材料内部收缩应变场域分布影响显著,受拉应力峰值出现于细长骨料棱角位置以及骨料间隙位置水泥浆体,该膨胀剂效应能够降低材料内部受拉应力水平至普通混凝土20%左右,有效缓解材料收缩微观开裂损伤的潜在风险,保障工程结构应用中材料内部应力储备。基于研究模拟结果,结合具体结构性能需求仍有必要对骨料颗粒种类、形状进行优化控制,以实现材料内部较低且均匀的初始收缩应力场域分布。     

透镜的光心

根据理想光具组的理论,讨论了透镜的光心位置确定方法。     

基于干缩变形特性的水泥稳定碎石级配组成

根据目前国内高速公路水泥稳定碎石基层的使用情况，针对苏南地区高温多雨，水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝这一缺陷，提出了改善收缩性能、减少干缩量的水泥稳定碎石混合料的级配组成范围及级配组成设计方案，分析了不同级配组成对干缩变形特性的影响．     

用于地面模拟平台测试光学相机的设计

航空相机检测设备在出厂前需要更高精度相机调试,设计了一种应用于航空相机检测设备-地面模拟平台调试的相机。该相机通过使用非球面镜提高相机的图像质量并减轻整体重量,要达到相同成像效果的球面镜组需要8片透镜,使用非球面镜减轻了相机的重量和体积,设计的光学系预期统焦距为80 mm,最终光学系统的MTF优于34%@91 lp/mm。投入加工并组装相机测试,测试结果表明,非球面镜片达到制造标准,相机的分辨率、成像清晰度和焦距均符合设计要求。     

环形分区物镜的双光子光存储记录模式的数值模拟

为了提高传统的单光束双光子逐点记录模式的层间分辨力，提出一种基于单个环状分区透镜的双光束双光子记录方案；采用计算机数值仿真的实验手段对方案中双光子记录的轴向分布强度进行计算分析．仿真结果表明：通过适当调节两记录光束的功率比例及环形分区透镜的内外环分割比例，可以取得最佳的轴向记录分布。     

树脂眼镜镜片市场分析及发展预测

在我国快速发展和激烈竞争的树脂镜片市场,跨国公司利用品牌撇取市场膏脂(高端客户),国内的中小型公司仍然处于诸侯纷争和低价恶性竞争的阶段.在产业的价值链中,我国企业仍处于“微笑曲线”的加工制造段,利用低廉的劳动力和环境污染为代价赚取微薄的加工费用.今后一段时间,该市场竞争情况会随着新产品的出现和资本运作的加剧而不断发生变化.在这样的情况下,国内中小企业应通过联盟与合作,集中优势增加核心竞争力,或者根据自身特长发掘并聚焦在独特的补缺市场.     

用于立体光造型法的光固化树脂的收缩性研究

设计了多种用于立体光造型（ＳＬ）法的光固化树脂配方，对影响其体收缩和线收缩的几种因素进行了研究。研究表明，各因素对光固化树脂体收缩和线收缩的影响并不致。体收缩主要与单位体积内官能团的数量有关，而线收缩不仅与单位体积内官能团的数量有关，而且与树脂中各成分的具体分子结构有关。     

三体磨损中材料塑性变形磨损的数值模拟

根据三体磨损是典型的随机过程这一特点，运用蒙特卡罗方法模拟在球形磨料的作用下，材料塑性变形磨损的磨损率。模型结合接触力学、低周疲劳损伤力学原理，计算了对不同金属材料进行配偶时被磨材料的磨损率。为了验证模拟的正确性，采用近似圆球形的石英砂磨料，在与模拟计算相同的实验条件下，进行了三体磨损实验。结果表明，实验与模拟数据符合较好。