旋转双光楔折射特性与二维扫描轨迹的分析

为实现旋转双光楔二维扫描的可控操作,利用几何光学和光的标量衍射理论,对双光楔的折光特性进行了数学分析。研究发现:绕固定轴以不同角速度旋转的双光楔可等效为一个折射棱角和主截面都变化的单光楔。以该双光楔系统作为衍射屏,对通过双光楔的光束在观察面的衍射光场分布作了理论分析,得到了夫琅和费衍射下,光束经转动双光楔在像平面上的衍射光斑随转角变化的规律:光斑的横坐标与两光楔转角正弦值的差成正比,纵坐标与两光楔转角余弦值的和成正比。

旋转折射光楔对控制模型在机载光电探测设备中的应用分析

在现代机载光电探测设备中,旋转折射光楔对起着扩大探测视场和搜索范围的重要作用。首先基于几何光学和光的标量衍射理论对旋转折射光楔对的折光特性进行了数学分析;然后结合其在机载光电探测设备中的功能要求,研究了一种旋转光楔对控制模型,并基于该控制模型设计了旋转折射光楔对的控制算法;最后,通过仿真实验证明了该控制算法的正确性和可靠性。

一种液晶显示器高可靠性光学模组设计

光学模组是液晶显示器的重要组成部分,本文介绍了光学模组中各种光学膜的结构及功能,提出了一种高可靠性光学模组设计方法,试验测试表明,此方法显著增强了液晶显示器光学模组的可靠性。

五角棱镜光束转向波前误差的分析与检测

从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,建立起五角棱镜的光输出平面波前与运动误差和角度制造误差产生的扫描激光束转向的波前改变量之间的关系。采用渥拉斯顿棱镜型双频激光干涉仪实时测量五角棱镜的运动误差,即可计算出扫描激光束转向的波前误差,以便在大型望远系统波前测量时对此误差加以修正。

大型望远系统波前检测中的波前误差修正

在大型望远系统的波前检测中,固定着五角棱镜的运动平台沿并非严格平面的导轨平台移动时,五角棱镜会发生微偏转产生扫描激光束转向的波前误差。用渥拉斯顿棱镜型双频激光干涉仪实时测量五角棱镜的运动误差,计算扫描激光束入射望远系统子孔径时的波前误差,修正此波前误差得到子孔径范围内望远系统自身的波前。

成像光谱仪复合色散棱镜支撑设计与试验

复合色散棱镜是高分辨力星载成像光谱仪的关键分光元件,其光机支撑是成像光谱仪工程研制阶段必须解决的重要问题。首先介绍了复合色散棱镜的工作原理,在此基础上给出了复合色散棱镜光机支撑的技术指标要求;接着综合考虑了热匹配、密度、弹性模量、可加工性等因素后选择了棱镜支撑结构材料;然后运用温度补偿法解决了复合色散棱镜中一块棱镜与支撑结构材料线膨胀系数不匹配的问题,采用半运动学安装方法对两块棱镜进行支撑;最后给出了复合色散棱镜组件力学和热学分析结果并进行了相应试验。试验结果表明:复合色散棱镜组件一阶基频达301.5Hz,在20℃±5℃温度范围内组合光程差优于0.021λ(λ=632.8nm),能够满足成像光谱仪工程研制需要。

双棱镜干涉实验中条纹的形状、间隔和可见度

在理论上对双棱镜干涉实验的条件、条纹的形状和间隔进行了详细地论述，计算出了条纹的可见度以及狭缝的最佳宽度．

双光楔可控扫描一维轨迹分析

根据几何光学和光的标量衍射理论,对双光楔的折射特性进行了数学分析.研究发现,以相反旋向相同转速旋转的双光楔对光的折射作用等效于一个折射角随2个光楔转角变化的单光楔.在此基础上,对通过双光楔的光束在像面上的衍射光场分布作了理论分析,得到了在夫琅禾费衍射下,光束经转动双光楔在像平面上的衍射光斑随时间变化的规律,从而为一维扫描的可控操作提供了理论指导.

双光楔两自由度波束导向的理论分析

从经典的折射方程出发,建立了双光楔两自由度波束精确导向的物理模型,分析了光楔转动位置对激光波束指向的影响,建立了双光楔波束导向的数学方程,推导了双光楔波束控制方程,并对双光楔导向速度作较详细的分析.

双模盾构自动测量系统的应用

本文对现有激光靶导向系统和棱镜导向系统的原理进行了描述,分析两个系统在掘进过程中位姿测量的可靠性,然后针对提高系统可靠性提出了结合激光靶和棱镜方式的双模式盾构自动测量系统,为验证位姿数据的准确性提供一种方案,并结合工程实例,对该方案的可行性进行分析和验证。

基于棱镜结构的双波长M-Z干涉系统设计

为了便于光程差的调节,利用全反射棱镜结构改进了传统的M-Z干涉系统,并建立了基于双波长干涉原理的M-Z测量系统理论模型。利用Zemax建立了完整的光学系统模型,对整个系统进行仿真分析测试。系统像质评价结果表明:532nm～632.8nm波段范围内系统的能量集中度达85%、畸变值小于0.02%、截止频率10lp/mm时调制传递函数在0.9以上,满足对透射型试样进行测量的成像要求,为高性能干涉系统实用化提供了理论依据和技术支持。

三坐标测量机及配合使用的光学转台测量结果不确定度的评估

本文着重介绍了采用量块、双频激光干涉仪和多面棱体、光电自准直仪对三坐标测量机及配套光学转台在校准过程中因各项标准设备引入的不确定度分量的分析和评定。通过对校准过程中标准器的选用和分析计算,证实了标准器在该类设备日常校准中的可行性和可靠性,也确保了实验室校准能力工作的开展。

三维集成电路中基于多棱柱单元有限元法的寄生参数提取

寄生参数提取是集成电路电子设计自动化中的重要议题,其精度与效率取决于所采用的电磁场求解器。该文研究了一种基于多棱柱单元的有限元法,用于参数的提取,该方法采用广义重心坐标系方法,在对偶网格上推导其形函数。为解决常规广义重心坐标系所形成的插值算法计算耗时严重的问题,该文提出一种在多个子区域中分片插值的技术,简化了与形函数相关的微分与积分运算,使多胞体单元的单元刚度矩阵更容易获得,从而显著降低了计算复杂度。文中通过电容参数提取算例表明,多胞体有限元法具有良好的收敛性,精度较高。

万能工具显微镜常见故障修理

万能工具显微镜是一种常见的二维坐标尺寸测量的光学仪器,其仪器的通用性广、测量精度高,被广泛运用,本文主要阐述了万能工具显微镜在使用过程中的常见故障及维修方法,如主显微镜放大倍率的调整、仪器主镜头零位的调整、横向导轨直线性超差的原因判断及调修方法等,以保障仪器的正常使用和精密测量。

中长波红外双波段自由曲面棱镜

为解决传统双波段红外成像系统构型复杂的问题,提出了一种将自由曲面棱镜引入双波段成像系统的一体式构型。基于设计中约束追迹光线角度的低灵敏度优化方法,实现了F数为1、焦距为20 mm、视场角为21.8°×16.4°的双波段(3.7~4.8μm和8.0~12.0μm)红外光学系统。在20 lp/mm空间频率处,系统中波红外波段和长波红外波段内所有视场的调制传递函数(MTF)分别高于0.79和0.67。经公差分析可知,该自由曲面棱镜的制造可采用单点车削机床实现。同时,完成了长波红外自由曲面棱镜的试制。

双脉冲、双波长巨脉冲Cr∶LiSAF激光器

在闪光灯抽运Cr∶LiSAF激光器中插入棱镜分束器获得了 86 0～ 92 0nm可调谐双脉冲、双波长巨脉冲激光输出。研究了两输出巨脉冲激光脉宽和能量与抽运能量的关系 ;获得了两巨脉冲激光间最佳的延时调节范围为 0～ 2 0 μs。