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磨削阶段大口径非球面拼接测量技术
被引量:
3
1
作者
张东旭
杨平
+3 位作者
毕果
杨旭
叶世蔚
郭隐彪
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期22-29,共8页
为实现对磨削加工阶段大口径非球面光学元件的精密测量,提出一种基于坐标测量的多段拼接综合优化数据处理模型。基于多体系统理论、最小二乘原理建立两段面形轮廓拼接数学模型;提出基于曲率原理和非球面方程最小二乘拟合的冗余数据剔除...
为实现对磨削加工阶段大口径非球面光学元件的精密测量,提出一种基于坐标测量的多段拼接综合优化数据处理模型。基于多体系统理论、最小二乘原理建立两段面形轮廓拼接数学模型;提出基于曲率原理和非球面方程最小二乘拟合的冗余数据剔除数学模型;建立多段拼接的综合优化处理模型;利用Taylor Hobson轮廓仪对口径为176 mm的非轴对称非球面光学元件的3条母线进行分段测量试验并通过文中提出的数学模型进行数据拼接处理,试验结果表明,拼接测量结果与单次测量结果相比,误差最大值的平均值为0.25μm,最小值的平均值为–0.22μm,比该光学元件的面形峰-谷值2.77μm高出一个数量级,达到检测要求。试验结果证明所提多段拼接综合优化数据处理模型的正确性及有效性,该模型可以进行工程应用。
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关键词
大口径非球面
拼接测量
冗余数据剔除
综合优化处理
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职称材料
大口径光学非球面元件拼接优化及精度验证
被引量:
1
2
作者
叶世蔚
杨平
+2 位作者
王振忠
张艳婷
彭云峰
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期222-228,共7页
针对磨削阶段大口径光学非球面元件拼接测量精度不高的问题,提出一种基于两段拼接的优化算法。首先根据多体系统运动学理论、斜率差值及逆推法建立两段面形轮廓的拼接数学模型;其次针对拼接算法中工件运动量和运动误差对拼接精度的影响...
针对磨削阶段大口径光学非球面元件拼接测量精度不高的问题,提出一种基于两段拼接的优化算法。首先根据多体系统运动学理论、斜率差值及逆推法建立两段面形轮廓的拼接数学模型;其次针对拼接算法中工件运动量和运动误差对拼接精度的影响,仿真分析了350mm非球面工件的两段拼接。仿真结果表明,随着平移误差增大,拼接误差明显增大,而当控制旋转角度在8°以内、平移量在10mm以内、旋转误差在60′以下及平移误差在3μm以下时,拼接误差的标准偏差值在0.2μm波动;最后利用Taylor Hobson轮廓仪和高精度辅助测量夹具对120mm口径的非球面光学元件进行测量实验并研究工件运动量对拼接测量精度的影响。实验结果表明,当控制平移量在10mm以内和旋转角度在8°以下时,拼接误差的标准偏差值在0.2~0.6μm之间,能满足磨削阶段光学元件亚μm级精度的面形检测要求。
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关键词
轮廓测量
两段面形拼接
工件运动量
工件运动误差
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职称材料
离轴抛物镜扫描中继系统提升双光子显微成像视场
被引量:
3
3
作者
姚靖
吴婷
+3 位作者
叶世蔚
高玉峰
郑炜
秦水介
《激光生物学报》
CAS
2020年第3期217-224,共8页
本文提出利用离轴抛物镜共焦中继系统来改善双光子成像视场边缘像质变差的问题,进而提升双光子成像视场。不同于传统的双胶合透镜扫描中继系统,离轴抛物镜共焦扫描中继系统由一对离轴抛物镜构成,扫描振镜位于抛物面镜焦点处。仿真和试...
本文提出利用离轴抛物镜共焦中继系统来改善双光子成像视场边缘像质变差的问题,进而提升双光子成像视场。不同于传统的双胶合透镜扫描中继系统,离轴抛物镜共焦扫描中继系统由一对离轴抛物镜构成,扫描振镜位于抛物面镜焦点处。仿真和试验结果均显示,该系统能有效优化视场边缘的像散、场曲和畸变情况,提高成像质量。利用该扫描系统,我们实现了视场为2.4 mm×2.4 mm,横向分辨率为1μm的大视场双光子显微成像,能清晰分辨小鼠大脑切片中的神经轴突结构。
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关键词
离轴抛物面反射镜
双光子成像
共焦扫描中继
像差
大视场
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职称材料
大视场双光子显微成像系统研究进展(特邀)
4
作者
姚靖
余志鹏
+3 位作者
高玉峰
叶世蔚
郑炜
赖溥祥
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期9-19,共11页
双光子显微成像具备高分辨率、天然层析能力和大穿透深度等特点,在活体动物成像中发挥着重要作用。然而,如何在维持高分辨率的条件下,扩大双光子的成像视场,来满足生物医学中对大规模动态反应的监测需求,一直以来都是光学显微成像领域...
双光子显微成像具备高分辨率、天然层析能力和大穿透深度等特点,在活体动物成像中发挥着重要作用。然而,如何在维持高分辨率的条件下,扩大双光子的成像视场,来满足生物医学中对大规模动态反应的监测需求,一直以来都是光学显微成像领域的难点,也是科研关注的重点。综述了大视场双光子成像技术的研究进展。首先介绍了双光子显微成像系统的产生背景和设计原理,并从光学不变量的角度阐述了实现大视场双光子成像的理论基础。然后重点回顾了现有的几种大视场双光子成像方法,分别包括了扫描中继系统的边缘像差校准、高通量物镜的设计研发和自适应光学方法的使用。基于双光子成像的高时间和空间分辨特性,大视场双光子成像技术将成为一种在脑科学等需介观高分辨成像领域的应用中实现大区域动态监测的强有力的工具。
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关键词
大视场
双光子显微镜
成像物镜
像差
自适应光学
光学不变量
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职称材料
自适应光学在双光子显微成像技术中的应用
被引量:
1
5
作者
章辰
高玉峰
+2 位作者
叶世蔚
李慧
郑炜
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期31-48,共18页
光学显微镜是生物医学研究必不可少的工具,其中双光子显微成像技术具有大深度三维显微成像功能,被认为是深层生物组织研究的首选工具。但是,在双光子成像系统使用过程中,光学系统的装配偏差、光学元件不理想以及生物样品的不均匀性都会...
光学显微镜是生物医学研究必不可少的工具,其中双光子显微成像技术具有大深度三维显微成像功能,被认为是深层生物组织研究的首选工具。但是,在双光子成像系统使用过程中,光学系统的装配偏差、光学元件不理想以及生物样品的不均匀性都会在成像过程中引入像差,从而降低成像质量。通过在双光子显微成像系统中引入自适应光学技术,可实现对像差的有效校正,从而提高成像的分辨率、深度和视场。介绍了双光子显微成像中的像差来源和特点,概述了自适应光学技术中不同的探测和校正方法,综述了近年来自适应光学技术在双光子显微成像中不同的应用成果,最后对自适应光学在双光子显微成像中的发展进行了展望。
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关键词
生物光学
双光子显微成像
自适应光学
波前像差
波前校正
原文传递
题名
磨削阶段大口径非球面拼接测量技术
被引量:
3
1
作者
张东旭
杨平
毕果
杨旭
叶世蔚
郭隐彪
机构
厦门大学机电工程系
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期22-29,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075343
51275433)
文摘
为实现对磨削加工阶段大口径非球面光学元件的精密测量,提出一种基于坐标测量的多段拼接综合优化数据处理模型。基于多体系统理论、最小二乘原理建立两段面形轮廓拼接数学模型;提出基于曲率原理和非球面方程最小二乘拟合的冗余数据剔除数学模型;建立多段拼接的综合优化处理模型;利用Taylor Hobson轮廓仪对口径为176 mm的非轴对称非球面光学元件的3条母线进行分段测量试验并通过文中提出的数学模型进行数据拼接处理,试验结果表明,拼接测量结果与单次测量结果相比,误差最大值的平均值为0.25μm,最小值的平均值为–0.22μm,比该光学元件的面形峰-谷值2.77μm高出一个数量级,达到检测要求。试验结果证明所提多段拼接综合优化数据处理模型的正确性及有效性,该模型可以进行工程应用。
关键词
大口径非球面
拼接测量
冗余数据剔除
综合优化处理
Keywords
large-aperture aspheric surface
stitching measurement
rejecting redundant data
comprehensive optimization processing
分类号
TG161 [金属学及工艺—热处理]
下载PDF
职称材料
题名
大口径光学非球面元件拼接优化及精度验证
被引量:
1
2
作者
叶世蔚
杨平
王振忠
张艳婷
彭云峰
机构
厦门大学机电工程系
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期222-228,共7页
基金
国家科技重大专项资助项目(2013ZX04006011-206)
文摘
针对磨削阶段大口径光学非球面元件拼接测量精度不高的问题,提出一种基于两段拼接的优化算法。首先根据多体系统运动学理论、斜率差值及逆推法建立两段面形轮廓的拼接数学模型;其次针对拼接算法中工件运动量和运动误差对拼接精度的影响,仿真分析了350mm非球面工件的两段拼接。仿真结果表明,随着平移误差增大,拼接误差明显增大,而当控制旋转角度在8°以内、平移量在10mm以内、旋转误差在60′以下及平移误差在3μm以下时,拼接误差的标准偏差值在0.2μm波动;最后利用Taylor Hobson轮廓仪和高精度辅助测量夹具对120mm口径的非球面光学元件进行测量实验并研究工件运动量对拼接测量精度的影响。实验结果表明,当控制平移量在10mm以内和旋转角度在8°以下时,拼接误差的标准偏差值在0.2~0.6μm之间,能满足磨削阶段光学元件亚μm级精度的面形检测要求。
关键词
轮廓测量
两段面形拼接
工件运动量
工件运动误差
Keywords
profile measuring
stitching of two segments
workpiece motion
motion error
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
离轴抛物镜扫描中继系统提升双光子显微成像视场
被引量:
3
3
作者
姚靖
吴婷
叶世蔚
高玉峰
郑炜
秦水介
机构
贵州大学物理学院
贵州大学贵州省光电子技术与应用重点实验室
中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究室
出处
《激光生物学报》
CAS
2020年第3期217-224,共8页
基金
国家自然科学基金仪器项目(81927803)
国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(82822023)
深圳市基础研究学科布局项目(JCYJ20170818164343304)。
文摘
本文提出利用离轴抛物镜共焦中继系统来改善双光子成像视场边缘像质变差的问题,进而提升双光子成像视场。不同于传统的双胶合透镜扫描中继系统,离轴抛物镜共焦扫描中继系统由一对离轴抛物镜构成,扫描振镜位于抛物面镜焦点处。仿真和试验结果均显示,该系统能有效优化视场边缘的像散、场曲和畸变情况,提高成像质量。利用该扫描系统,我们实现了视场为2.4 mm×2.4 mm,横向分辨率为1μm的大视场双光子显微成像,能清晰分辨小鼠大脑切片中的神经轴突结构。
关键词
离轴抛物面反射镜
双光子成像
共焦扫描中继
像差
大视场
Keywords
off-axis parabolic mirror
two-photon microscopy
afocal scanning relay
aberration
large field-of-view
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
大视场双光子显微成像系统研究进展(特邀)
4
作者
姚靖
余志鹏
高玉峰
叶世蔚
郑炜
赖溥祥
机构
香港理工大学生物医学工程系
香港理工大学深圳研究院
中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究中心
香港理工大学光子学研究院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期9-19,共11页
基金
国家自然科学基金(81930048)
国家自然科学基金优秀青年科学基金(62105353)
+3 种基金
广东省自然科学基金(2019A1515011374,2019BT02X105,2020B121201010)
香港Research Grant Council(15217721,C7074-21GF,R5029-19)
香港创新科技署深港联合创新圈项目(GHP/043/19 SZ)
香港创新科技署粤港联合创新圈项目(GHP/044/19GD)。
文摘
双光子显微成像具备高分辨率、天然层析能力和大穿透深度等特点,在活体动物成像中发挥着重要作用。然而,如何在维持高分辨率的条件下,扩大双光子的成像视场,来满足生物医学中对大规模动态反应的监测需求,一直以来都是光学显微成像领域的难点,也是科研关注的重点。综述了大视场双光子成像技术的研究进展。首先介绍了双光子显微成像系统的产生背景和设计原理,并从光学不变量的角度阐述了实现大视场双光子成像的理论基础。然后重点回顾了现有的几种大视场双光子成像方法,分别包括了扫描中继系统的边缘像差校准、高通量物镜的设计研发和自适应光学方法的使用。基于双光子成像的高时间和空间分辨特性,大视场双光子成像技术将成为一种在脑科学等需介观高分辨成像领域的应用中实现大区域动态监测的强有力的工具。
关键词
大视场
双光子显微镜
成像物镜
像差
自适应光学
光学不变量
Keywords
large field-of-view
two-photon microscopy
imaging objective lens
aberration
adaptive optics
optical invariant
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
自适应光学在双光子显微成像技术中的应用
被引量:
1
5
作者
章辰
高玉峰
叶世蔚
李慧
郑炜
机构
深圳信息职业技术学院信息与通信学院
中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究中心
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期31-48,共18页
基金
国家自然科学基金(81927803)
广东省自然科学基金(2020B121201010,2021KTSCX279)
+1 种基金
深圳市科技计划基础研究项目(RCJC20200714114433058,RCYX20210609104445093,ZDSY20130401165820357,JSGG20211029095003004)
深圳信息职业技术学院博硕士科研启动扶持项目(SZIIT2022KJ043)。
文摘
光学显微镜是生物医学研究必不可少的工具,其中双光子显微成像技术具有大深度三维显微成像功能,被认为是深层生物组织研究的首选工具。但是,在双光子成像系统使用过程中,光学系统的装配偏差、光学元件不理想以及生物样品的不均匀性都会在成像过程中引入像差,从而降低成像质量。通过在双光子显微成像系统中引入自适应光学技术,可实现对像差的有效校正,从而提高成像的分辨率、深度和视场。介绍了双光子显微成像中的像差来源和特点,概述了自适应光学技术中不同的探测和校正方法,综述了近年来自适应光学技术在双光子显微成像中不同的应用成果,最后对自适应光学在双光子显微成像中的发展进行了展望。
关键词
生物光学
双光子显微成像
自适应光学
波前像差
波前校正
Keywords
biooptics
twophoton microscopic imaging
adaptive optics
wavefront aberration
wavefront correction
分类号
O437 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磨削阶段大口径非球面拼接测量技术
张东旭
杨平
毕果
杨旭
叶世蔚
郭隐彪
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
2
大口径光学非球面元件拼接优化及精度验证
叶世蔚
杨平
王振忠
张艳婷
彭云峰
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
下载PDF
职称材料
3
离轴抛物镜扫描中继系统提升双光子显微成像视场
姚靖
吴婷
叶世蔚
高玉峰
郑炜
秦水介
《激光生物学报》
CAS
2020
3
下载PDF
职称材料
4
大视场双光子显微成像系统研究进展(特邀)
姚靖
余志鹏
高玉峰
叶世蔚
郑炜
赖溥祥
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
5
自适应光学在双光子显微成像技术中的应用
章辰
高玉峰
叶世蔚
李慧
郑炜
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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