新型激光扩束系统的设计研究

本文根据三级像差理论,对新型激光扩束系统进行设计。为了更好的校正的像差,在扩束器的物镜中引用了高次非球面。系统像差便得到了很好的校正,成像质量较之球面有了明显的改善,克服了目前存在的当物镜相对孔径加大时,系统轴外成像质量难以保证的难点。     

大口径非球面哈特曼扩束器的光学系统设计

根据三级像差理论 ,详细描述了大口径非球面哈特曼 (Hartmann)扩束器的设计方法 .为了校正大相对孔径透镜产生的像差 ,在扩束器的物镜中引用了高次非球面 ,并通过具体的实例 ,分析了当相对孔径变化时 ,非球面系数与系统像差的变化关系     

大视场针孔CCD摄像物镜设计中的非球面应用

由于大视场会带来大的垂轴像差,尤其是畸变,以及结构的不对称性, Ｃ Ｃ Ｄ 针孔物镜一般视场不超过７０°。应用非球面光学设计,不仅使视场大于等于８０°,且畸变较小。此外,通过实例对球面设计与非球面设计进行比较,论证了非球面光学设计的优越性。     

高精密光学元件磨床的加工与检测系统的开发

高精密平面磨床是加工光学非球面元件的一种重要途径.出于通用性和效率的考虑,开发一套面向光学非球面元件的高精密平面磨床的加工与检测系统,以此来实现光学非球面元件的精密加工.以自行开发研制的四轴数控高精密平面磨床为研究基础,采用模块化设计,选用Delphi 7为开发语言,运用Delphi 7和Matlab混合编程技术,搭建了加工与测量系统,实现了光学非球面元件的磨削加工、面形测量、磨削补偿以及环境检测等.实验结果表明,该系统可以满足光学元件的精密加工及检测,并具有较高的工作效率.     

用于三维主动视觉传感的投影系统的光学设计

通过投影系统将编码图片投射到物体的表面,然后再用CCD接收被测物体表面调制的图形,从而得到物体三维信息。文章叙述了投影系统的原理和结构,并对投影系统进行了外形尺寸计算,利用光学设计软件对聚光镜、投影物镜进行了优化,得到了一个较为理想的、满足视觉传感精度的投影系统,且成本低及成像质量好,有较高的实用价值。     

Φ600 R-C光学系统的研制

此轻量化R C光学系统焦距6 000 mm,相对口径1/10.其主镜通光口径600 mm,相对口径1/1.2,主镜轻量化达53%.在传统制作的基础上,提出并研究了新的检测方法和新的工艺,主镜采用会聚光和平行光奥夫纳补偿器检验,次镜采用了反射自准检验和Hindle球检验.对轻量化主镜采取多点支撑方式.次镜加工精度:Hindle球检验弥散圆直径0.02 mm,面形误差值0.12λ(λ=0.632 8μm).主镜补偿检验弥散圆直径0.02 mm,主次镜组合光学系统的弥散圆0.02 mm,WYKO干涉仪检测波前误差值1.2λ,均方根为0.18λ,完全达到了使用要求.     

面曝光快速成形系统的光学成像系统设计

为了得到曝光量均匀的工作面,满足面曝光快速成形技术的需要,提出1种对投影仪成像光路的改造方法.选择反远距光路,2次成像的光学成像系统设计方案,使用非定制镜片,设计用于面曝光快速成形系统的光学成像系统,该系统由2个组元和1个光阑构成.使用ZEMAX软件对像差进行分析,系统最大慧差值为0.08mm,最大像面畸变为1.1%,像面中心分辨率达0.05mm.该成像光学系统的设计,为低成本面曝光快速成形系统的构建提供了基础.     

大视场角入射平行平面板像差分析方法

基于平面对称光学系统三阶像差理论, 研究平行平面板在大视场角入射情形下的像差解析分析方法. 首先, 研究多个平行折射平面的三阶像差计算方法, 推导出相应的孔径光线传递方程及像差系数表达式； 其次, 在此基础上, 推导出单个平行平面板的波像差和像差计算表达式； 最后, 分别用像差计算表达式和光学设计软件Zemax对含平行平面板构成的大视场角光学系统实例进行像差计算. 结果表明, 用像差表达式计算的结果精度较高.     

背投电视的光学系统设计

根据背投电视使用的技术指标要求 ,设计出了大视场、高分辨率和长工作距离的光学系统 ,对背投电视的光学系统设计方法进行了初步的理论分析 .选用可以增大后工作距离的反远距光学系统 ,对光学系统进行复杂化 ,采用高折射率玻璃、厚透镜和非球面等方法 ,有效地解决了背投电视大视场与高成像质量等各种技术指标要求 .最后通过光学系统的优化设计 ,给出光学系统设计的最佳结果 ,即评价像质的各种像差曲线 ,从设计结果可以看出 ,这个设计完全满足背投电视使用的技术指标要求     

鱼眼镜头的光学系统设计

鱼眼镜头是一种焦距极短但视角很大的镜头.紧凑型鱼眼镜头光学系统的工作波段在可见光范围内,全视场为172°,能很好地解决广角镜头的轴外像差和边缘像面照度问题.设计的鱼眼镜头光学系统具有结构简单、体积小、成像质量好的特点.系统总长80.9 mm,后工作距离为18.8 mm.所选像元尺寸为12μm×12μm,像素数为1 280×1 024时,CCD对应的空间分辨力为27.2 lp/mm,边缘视场的MTF值最小,优于0.60.设计结果较理想.     

大口径空间望远镜变形镜校正能力分析

为满足大口径长焦距空间望远镜在轨像差校正的要求,提出采用出瞳变形镜技术方案。首先分析了在轨误差源以及主动校正像差的必要性,建立了变形镜高斯影响函数模型,给出变形镜控制矩阵和控制电压解算方法;在此基础上,通过对波前畸变模拟校正误差分析,确定方法的有效性。通过有限元对主镜在轨工况条件分析,得到离散点坐标值及相应的位移值,处理数据用于出瞳变形镜校正,完成在轨主动光学校正全链路仿真。     

光纤双向传输系统中数字光端机的研制

给出了一个在大楼之间传输视、音频和数据信号的光纤双向传输系统,详细说明了该系统中数字光端机的各功能模块,分析了其光路和电路的接口,给出了各接口之间信号转换的方法,最后列出了所研制光端机的主要参数,并指出了该系统的应用前景。     

光圈性能测试系统的总体设计

系统解决了设定指定光强,以及光强连续变化、目标景像高照度模拟、目标图像高分辨率采集等问题。介绍了光圈性能测试控制系统的硬件组成和功能及软件的结构,对电气控制部分和光学耦合系统的设计进行了详细的讨论。该装置已经通过用户验收,实践表明:各项性能指标均符合要求,使用效果良好且性能稳定可靠。     

新闻传输制作系统设计改革初探

随着网络技术的高速发展,探索一种高质量、高效率、低成本的新闻制作与传输系统成为各电视台的当务之急.通过一次多家电视台联合采访报道过程中成功地实现新闻制作、共享及远程传输的设计与实践,提出了一种基于互联网为传输平台的低成本方式.     

大长径比整流罩光学系统设计

提出一种采用大长径比非球面整流罩的导引头光学系统,分别就其像差特性和像差校正方法进行分析和探讨.该系统整流罩的长径比为2,工作谱段为中红外波段,半视场角为30°,F数为2.设计结果表明成像质量接近衍射极限,满足红外光学系统的成像要求.     

光存储系统强度和像差的仿真

根据Torok的光在多层介质中传播的理论,分析了三维数据写入过程中,光束经过两层不同介质,在折射率不匹配情况下,聚焦点处的光强度分布。同时,用Maflab仿真了物镜数值孔径,存储介质折射率,存储深度等对聚焦光点强度和像差的影响,这些分析对三维光存储的实用化具有一定的意义。