一种微透镜阵列制作方法

提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件.     

DMD并行光刻制作微透镜阵列提高有机发光二极管的耦合效率

分析了半球形微透镜阵列提高有机发光二极管耦合效率的特性,利用光线追迹法对其进行了模拟仿真.利用DMD并行光刻和热熔法结合制作了不同口径的球冠状微透镜阵列模板,通过电铸和UV压印制作了微透镜阵列薄膜.并将其附在有机发光二极管玻璃基底表面,测量其光亮度.实验结果表明,在垂直基底方向上,微透镜阵列薄膜可将光亮度提高42%.     

用焦平面成像法测量液相扩散系数的研究进展

系统地介绍了一种能够快速、准确测量液相扩散系数的新方法——液芯柱透镜焦平面成像法.该方法利用柱型液芯透镜特有的折射率空间分辨测量能力,结合Fick第二定律测量液相扩散系数.为提高液相扩散系数的测量精度,液芯柱透镜需要具有较高的折射率灵敏度,较小的焦距测量偏差和较小的最小可分辨折射率改变量;同时需要减小球差以保证扩散图像的成像质量.根据不同需求我们分别设计并制作了玻璃毛细管、对称液芯柱透镜、非对称液芯柱透镜和双液芯柱透镜,用于快速、准确、稳定地测量液相扩散系数.基于液芯柱透镜焦平面成像法的测量仪器,能够发展成为一种具有完全自主知识产权的液相扩散系数测量仪.     

椭球单毛细管高能X射线微焦斑透镜模拟表征

为了使单毛细管透镜在X射线微区分析中获得高能X射线微焦斑,设计并模拟了基于椭球单毛细管的高能X射线微焦斑透镜,并模拟透镜内表面镀金属氧化膜,氧化膜主要成分为HfO₂.结果表明：镀膜透镜和普通玻璃透镜都可以将能量为100 keV的X射线会聚成<10.0μm的焦斑;与普通玻璃透镜相比,透镜镀膜后X射线聚焦能量上限提高了约2倍.为增加镀膜透镜光通量,重新设计了镀膜透镜,该新透镜相比于最初设计的普通玻璃透镜,在相同的实验室光源条件下聚焦能量为100 keV的X射线,在焦斑处光通量提高了3.8倍,功率密度增益提高了1个数量级,这表明透镜镀膜对聚焦高能X射线有一定的应用价值.模拟结果对椭球单毛细管高能X射线透镜的研制和应用具有指导意义.     

一种简单的制作一步彩虹全息的方法

介绍一种简便实用,即用一杯水来代替玻璃透镜,制作一步彩虹全息的方法。     

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。     

斑点法测量自聚焦棒透镜的周期长度

本文提出了测量自聚焦棒透镜周期长度的一种新方法。通过自聚焦透镜后光斑的大小与周期长度之间的确定关系,测定光斑直径而求得周期长度的值。实验分别对锂玻璃和铊玻璃自聚焦透镜进行测量,获得了满意的结果。     

一种单纤直接传输平面图像的新方法

提出一种用单根光纤直接传输二维图像（幻灯片）的新方法，这种方法是借助特殊制作的全息透镜来实现单纤传像的。描述了单纤传输平面图像系统的实验装置和制作全息透镜的方法。     

多光点扫描数字光刻制作DOE的方法研究

在DMD（Digital Micromirror Device）数字光刻系统中使用微透镜阵列聚焦可在像面获得灰度点阵图形,若曝光的同时基底按预设计的方式同步扫描,则可形成所需求的曝光场分布.这一方法用于衍射微光学元件（DOE）制作,可方便快捷获得高质量的连续面形微结构.文中通过对扫描方式的分析和计算,给出了适于菲涅耳微透镜制作的基片台扫描参数和模拟结果,为用该系统进行DOE实际制作提供了依据.     

平面非周期聚焦光栅的模拟设计

使用严格耦合波分析和有限元模拟方法,设计了一种新颖的亚波长非周期高对比折射率光栅(HCG).该HCG的结构参数在1.55μm波长能同时满足在Si材料上制作聚焦反射镜和在Ga N材料上制作聚焦透镜,且具有符合微电子工艺的平面结构.模拟结果显示,2种HCG都具有大的数值孔径、很高的衍射系数和优秀的聚焦能力.由于具有相同的HCG结构参数,聚焦透镜和反射镜可以在制作工艺上使用同一光刻掩模版,这对需要聚焦功能的器件,尤其是Si和III族氮化物集成器件的设计制作,提供了极大的方便.     

遗传算法在碳纤维复合材料高速转子优化设计中的应用

对多层结构碳纤维复合材料转子进行了高转速下的静力学分析 ,建立了多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的强度与转子的材料密度、转速、纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量间的数学关系式。应用遗传算法进行了转子结构的优化设计 ,解决了多层结构碳纤维复合材料高速转子设计中如何寻求转子最优外形和工艺参数的难题。通过对转子各层的纤维铺设角、各层径向壁厚以及各层间过盈配合量进行优化 ,获得了转子的最佳几何外形和工艺参数 ,使转子的储能密度较优化设计前提高了 1 36 % ,最大限度地提高了转子的储能能力。此优化设计方法为多层嵌套结构碳纤维复合材料转子的储能密度优化设计提供了有效手段     

夹胶建筑玻璃板后破坏强度分析

根据玻璃及胶层材料的物理特性,将塑性绞线理论引入到三阶段模型中,提出了一种计算夹胶玻璃后破坏强度的方法,并运用该方法研究了不同设计参数对夹胶玻璃后破坏强度大小的影响.结果表明:夹胶玻璃板后破坏强度随着玻璃的胶材厚度增加而增加,随着玻璃板长度的增加而减小;框支式夹胶玻璃板比点支式夹胶玻璃板具有更高的后破坏强度.     

基于一致性程度函数的协同设计方法

在复杂产品的设计过程中,多学科设计任务间存在耦合关系．为了保证设计结果满足各子任务的设计要求,提出了一种基于一致性程度函数的协同求解方法．该方法构造了一个能描述各子任务初始解的一致性程度的函数,通过不断缩小不一致性,实现各子任务协调解的求解．减速箱的设计实例验证了该方法的有效性．     

建筑玻璃安全防爆距离研究

玻璃作为一种透明或半透明材料,在极大提高建筑魅力的同时也给建筑的安全带来了一些问题,玻璃碎片常常会给人们造成巨大伤害。结合目前严峻的反恐形势,从防爆角度探讨了玻璃的安全防爆距离问题。在分析了玻璃的动力特性后。结合爆炸空气冲击波的传播性质,研究了玻璃在爆炸荷载下的冲击响应,并提出玻璃安全防爆距离的计算方法。为了便于工程应用,经过比较分析提出了简化的安全距离计算公式,并给出各类玻璃的相关参数,为建筑的防爆设计提供参考。     

基于有限元分析的永磁电机重要参数求解

永磁电机设计中,一些重要的参数对设计效果有决定性的作用．在通常的设计中,往往根据经验数据束取定这些参数,需要多次校正。才能最终取得较好的设计效果．在设计永磁电机过程当中,采用有限元分析软件AnsoftEM来精确求解这些参数,取得了较好的设计效果．     

汽车动力传动系参数的优化方法

在讨论分析普通的汽车传动系参数的普通优化方法和汽车传动系参数的模糊优化方法的基础上 ,提出了汽车传动系参数的区间优化方法 在这一模型里 ,设计变量变为区间数 ,优化目的是在保证一定的汽车基本性能的前提下 ,求设计变量的最大可行区间 它可以解决变速器优化设计中齿轮配齿问题 实例对比表明 ,采用区间优化方法更加符合工程实际     

泡沫上浆的探索

本文实验选择了具良好发泡性能的浆料,改善了发泡装置。在提出浆纱质量评定指标及对浆纱进行浆前预处理的前提下,对泡沫上浆的工艺参数进行了优化设计。并在可比条件下,对两种不同工艺的浆纱进行了实际织造比较,为泡沫上浆方法的进一步研究提供经验.     

防辐射挖掘机驾驶舱视场铅玻璃减震设计及有限元分析

由于防辐射挖掘机视场铅玻璃是脆性材料,比普通玻璃易碎,且比重较大,本文设计了铅玻璃减震装置,并运用Ansys Workbench对铅玻璃在颠簸、行走刹车、回转制动的3种极限工况进行有限元分析,得到其等效应力、总变形.结果表明各指标均不超出减震设计的允许范围,保证了铅玻璃在这3种极限工况下作业的安全可靠性,为实际弹簧减震装置的优化设计及弹簧选型提供了依据.     

管道穿越土质边坡斜竖井设计参数的确定方法

基于边坡稳定性分析理论,提出一种管道井式穿越黄土冲沟边坡确定设计参数的新方法.该方法首先通过对边坡稳定性进行分析,寻找出边坡潜在最危险滑动面的形状及位置,然后由此结果确定管道斜井或竖井的安全井口位置、井长或井深、水平巷道长度和斜井极限倾角等设计参数,并给出井口与边坡坡肩安全距离、斜井倾角、井长等设计参数的计算公式.研究结果表明:只要管道穿越斜井或竖井布设在边坡潜在最危险滑动面之外,并充分考虑施工影响,则管道工程的施工时边坡的稳定性影响较小;新方法简捷实用,可用于油气管线穿越各类土质边坡或冲沟时确定设计参数.     

结构-功能一体化异种复合材料壁板优化与验证

基于航空壁板结构承载-电气功能的一体化需求,对适用于智能蒙皮的异种复合材料壁板开展了优化设计与试验验证。通过在高模量碳纤维蒙皮的外侧增加玻璃纤维层,进行了以碳纤维-玻璃纤维-金属结构单元阵列-玻璃纤维复合顺序的壁板承载-电气功能一体化设计。针对异种复合材料结构的铺层优化需要考虑共胶接的分区域及铺层连续性的工艺要求,发展了基于丢层序列的优化方法,并对于加筋壁板的几何外形、筋条数量、筋条几何参数以及筋条与蒙皮的铺层角度进行了优化设计。通过压缩稳定性试验验证了该结构在承载能力和稳定性方面的收益,明晰了其压缩载荷下的屈曲模态及后屈曲失效机理。