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Far-field vector-diffraction of off-axis parabolic mirror under oblique incidence 被引量:2
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作者 Xia-Hui Zeng Xi-Yao Chen 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第3期190-201,共12页
Based on a full vector-diffraction theory, a detailed theoretical study is carried out, aiming at providing a clear insight into the effects of different focusing and off-axis parabola parameters on far-field vector-d... Based on a full vector-diffraction theory, a detailed theoretical study is carried out, aiming at providing a clear insight into the effects of different focusing and off-axis parabola parameters on far-field vector-diffraction properties of an offaxis parabolic mirror in the presence of misalignments of the incoming beam. The physical origin of these effects is also explored. The results show that the far-field intensity profile is altered by the distortion-, coma-, and astigmatism-like aberrations, which are caused by oblique incidence rather than inherent aberrations for the off-axis configuration. The radius of 90% encircled energy also increases but does not change monotonically with incident beam size increasing, or rather,it first decreases and then increases. The focal shift strongly depends on the effective focal length and oblique incidence angle, but it is almost independent of the beam size, which affects the focusing spot patterns. The intensity distribution produces a higher astigmatic image with off-axis angle increasing. Coma-like aberration starts to become dominant with beam size increasing and results in larger curved propagation trajectory. The incident polarization also affects the intensity distribution. The variation in the Strehl ratio with oblique incidence angle strongly depends on the misalignment direction and beam size as well. In addition, we find that the difference in locus between the catacaustic and the diffraction focus in the meridian is small. But the locus of the sagittal foci is obviously different from the locus of the meridian foci and the catacaustic focus. Moreover, the peak intensity of the sagittal focus is maximum, and the ratio of the peak intensity to that in the meridian plane is approximately 1.5. Understanding these effects is valuable for assessing a practical focused intensity and describing the motion of charged particles under a strong electric field in ultraintense laser–matter interaction. 展开更多
关键词 laser beam focusing off-axis parabolic mirror vector-diffraction theory oblique incidence
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Intra-cycle depolarization of ultraintense laser pulses focused by off-axis parabolic mirrors 被引量:2
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作者 Luca Labate Gianluca Vantaggiato Leonida A.Gizzi 《High Power Laser Science and Engineering》 SCIE CAS CSCD 2018年第2期141-148,共8页
A study of the structure of the electric and magnetic fields of ultraintense laser pulses focused by an off-axis parabolic mirror is reported. At first, a theoretical model is laid out, whose final equations integrati... A study of the structure of the electric and magnetic fields of ultraintense laser pulses focused by an off-axis parabolic mirror is reported. At first, a theoretical model is laid out, whose final equations integration allows the space and time structure of the fields to be retrieved. The model is then employed to investigate the field patterns at different times within the optical cycle, for off-axis parabola parameters normally employed in the context of ultraintense laser–plasma interaction experiments. The results show that nontrivial, complex electromagnetic field patterns are observed at the time at which the electric and magnetic fields are supposed to vanish. The importance of this effect is then studied for different laser polarizations, f numbers and off-axis angles. 展开更多
关键词 laser-driven particle acceleration laser focusing off-axis parabolic mirrors ultrashort laser pulses
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Configuration optimization of off-axis parabolic mirror for enhancing the focusability of a laser beam 被引量:1
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作者 Xiahui Zeng 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第3期80-85,共6页
We demonstrate a configuration optimization process of an off-axis parabolic mirror to maximize the focused peak intensity based on a precise knowledge of the tight focusing properties by using a full vector-diffracti... We demonstrate a configuration optimization process of an off-axis parabolic mirror to maximize the focused peak intensity based on a precise knowledge of the tight focusing properties by using a full vector-diffraction theory and obtain an optimum configuration scaling rule, which makes it possible to achieve the maximum peak intensity. In addition, we also carry out an assessment analysis of the offset and off-axis angle tolerances corresponding to a 5% drop of the maximum focused peak intensity and present scaling laws for the tolerances of the offset and off-axis angle. Understanding these scaling laws is important to enhance the focusability of a laser beam by an off-axis parabolic mirror in the optimum configuration, in particular, which is valuable for structural design and selection of an off-axis parabolic mirror in ultrashort and ultraintense laser–matter interaction experiments. 展开更多
关键词 off-axis parabolic mirror laser focusing vector-diffraction theory configuration optimization
原文传递
Focusing of Intense Laser via Parabolic Plasma Concave Surface
4
作者 周维民 谷渝秋 +4 位作者 吴凤娟 张智猛 单连强 曹磊峰 张保汉 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第12期996-999,共4页
Since laser intensity plays an important role in laser plasma interactions,a method of increasing laser intensity- focusing of an intense laser via a parabolic plasma concave surface- is proposed and investigated by t... Since laser intensity plays an important role in laser plasma interactions,a method of increasing laser intensity- focusing of an intense laser via a parabolic plasma concave surface- is proposed and investigated by three-dimensional particle-in-cell simulations.The geometric focusing via a parabolic concave surface and the temporal compression of high harmonics increased the peak intensity of the laser pulse by about two orders of magnitude.Compared with the improvement via laser optics approaches,this scheme is much more economic and appropriate for most femtosecond laser facilities. 展开更多
关键词 harmonics focusing parabolic concave intense facilities incident optics mirror spots
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临近空间激光雷达自调焦接收系统设计
5
作者 李英超 张庆 +2 位作者 刘壮 史浩东 付强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期128-137,共10页
针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形... 针对临近空间激光雷达所使用的离轴抛物面反射镜在低温下会发生形变导致反射光耦合进光纤时效率下降的问题,通过研究自调焦技术,设计了自动补偿激光雷达组件,用于抵消温度对系统的影响。利用有限元法分析了接收系统在热载荷作用下的变形,获得镜面离散变形数据,使用Zernike多项式拟合镜面变形后的面形,通过光学设计软件模拟得出该激光雷达接收系统优化后的焦距变化与温度呈线性关系,经过光学设计软件确定补偿位置。使用温度自适应调整机构降低热变形带来的离焦量影响。分析结果表明,补偿后均方根半径从26.495μm下降至15.93μm,光斑半径减少39.9%,耦合效率提升至80%以上。 展开更多
关键词 离焦 调焦结构 有限元分析 耦合效率 离轴抛物面反射镜
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Design of fiber-optic collector for spectrometer based on curved mirror 被引量:1
6
作者 ZHUANG Xin-gang WANG Li-li +2 位作者 SHAO Xiu-mei FANG Jia-xiong JIANG Ben-he 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2017年第1期97-102,共6页
To enlarge the detection range of traditional fiber-optic spectrometer,two rotating parabolic mirrors were first used in the design of fiber-optic collector for spectrometer,which can extend the detection range of spe... To enlarge the detection range of traditional fiber-optic spectrometer,two rotating parabolic mirrors were first used in the design of fiber-optic collector for spectrometer,which can extend the detection range of spectrometer from centimeter-scale to50m,as a super-low altitude remote sensing detector under passive lighting conditions.According to the performance requirements of fiber-spectrometer for optical collector,this study deduced the calculation formulae of design size of parabolic optical collector applied to different sensitivity spectrometers,different detection targets,different detection ranges and different weathers.Based on the calculation results,the model of fiber-optic collector with a diameter of16mm and a height of7.8mm was designed by ZEMAX.And then,TracePro,a light simulation software,was applied to ray tracing.The simulation results of optical radiation magnification agrees well with theoretical value,and the relative error is less than0.78%.This optical collector can effectively extend the detection range of spectrometer and expand its application fields and scopes.Compared with traditional refractive optical collector,it has several advantages of compact structure,low weight and low cost. 展开更多
关键词 fiber-optic collector fiber-spectrometer rotating parabolic mirror infrared radiation atmospheric transmission
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熔盐槽式聚光集热镜场的夜间防凝运行方案研究 被引量:1
7
作者 牛东圣 王彦普 +1 位作者 周治 赵亮 《太阳能》 2023年第5期56-62,共7页
基于某熔盐槽式聚光集热供汽-供暖项目,针对夜间熔盐排空方案和夜间熔盐低速循环方案这两种主要的镜场夜间防凝运行方案,分别从方案的技术特点、需要配置的设备、运维难易程度、运维成本,以及方案优缺点等方面进行了全面的分析计算和比... 基于某熔盐槽式聚光集热供汽-供暖项目,针对夜间熔盐排空方案和夜间熔盐低速循环方案这两种主要的镜场夜间防凝运行方案,分别从方案的技术特点、需要配置的设备、运维难易程度、运维成本,以及方案优缺点等方面进行了全面的分析计算和比选研究。研究结果表明:1)采用夜间熔盐排空方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较小,但聚光集热系统整体有效工作时间减少,导致整体的集热量和产出的蒸汽量减少,同时该方案对运维水平的要求较高;2)采用夜间熔盐低速循环方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较大,配置的设备初始投资较高,但整体的运维成本及运维难度均较低;3)针对熔盐槽式聚光集热镜场,建议采用“夜间熔盐低速循环+防凝电加热器补热”的防凝运行方案,能够以较低的综合成本获得较好的运行效果。 展开更多
关键词 太阳能热发电 太阳能热利用 槽式聚光集热器 熔盐 热损失 夜间防凝 镜场 集热回路 运行方案
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制作平面全息光栅的离轴抛物镜/洛埃镜干涉系统 被引量:12
8
作者 巴音贺希格 邵先秀 +2 位作者 崔继承 李文昊 齐向东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期56-63,共8页
设计和制作具有较高波前平面度和结构稳定的干涉曝光系统是研制高质量平面全息光栅的首要条件。对离轴抛物镜/洛埃镜系统、单透镜/洛埃镜系统、球面反射镜/洛埃镜系统和双分离透镜/洛埃镜系统等4种单反射镜干涉曝光系统产生的干涉条纹... 设计和制作具有较高波前平面度和结构稳定的干涉曝光系统是研制高质量平面全息光栅的首要条件。对离轴抛物镜/洛埃镜系统、单透镜/洛埃镜系统、球面反射镜/洛埃镜系统和双分离透镜/洛埃镜系统等4种单反射镜干涉曝光系统产生的干涉条纹直线度进行了光线追迹。在干涉场中放置标准光栅,使用于曝光的两束平行光入射到光栅上,从而衍射光相干叠加产生莫尔条纹;并对上述4个系统产生的莫尔条纹做了模拟。利用Zernike多项式对莫尔条纹进行拟合得到干涉曝光系统的波前像差,比较了4个系统的差异。结果表明,采用离轴抛物镜/洛埃镜系统制作中、小口径平面全息光栅是最为合适的。在此基础上,研制了用于制作最大尺寸为110 mm×110 mm,刻线密度〉1 200 l/mm的平面全息光栅的离轴抛物镜/洛埃镜干涉曝光系统,在洛埃镜和离轴抛物镜面形精度为λ/8(λ=632.8 nm)的前提下,平面全息光栅的衍射波前像差为0.239 6λ(λ=550 nm)。此系统经过消除外界扰动和精细装调后,可用于制作衍射波前像差达λ/6~λ/7(λ=550 nm)以上的平面全息光栅。 展开更多
关键词 平面全息光栅 离轴抛物镜 洛埃镜 干涉系统
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望远镜的紧凑型闭环液晶自适应光学系统设计 被引量:11
9
作者 陈浩 宣丽 +2 位作者 胡立发 曹召良 穆全全 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期379-385,共7页
在利用地基大口径光学望远镜进行天文观测时,液晶自适应光学成像技术已经被应用于校正大气湍流所引起的波前像差。应用Zemax软件和尽量少的光学元件,设计出了与1200mm望远镜匹配的紧凑型闭环液晶自适应光学系统。针对本套闭环自适应光... 在利用地基大口径光学望远镜进行天文观测时,液晶自适应光学成像技术已经被应用于校正大气湍流所引起的波前像差。应用Zemax软件和尽量少的光学元件,设计出了与1200mm望远镜匹配的紧凑型闭环液晶自适应光学系统。针对本套闭环自适应光学系统自身的特殊要求,制定了具体的公差原则,并应用Zemax软件进行了公差分析,结果表明,本套闭环液晶自适应光学系统具备较宽松的公差条件,可以实现较容易的加工和装调。对该紧凑型闭环液晶自适应光学系统与1200mm望远镜对接匹配后的性能进行了相应的评价:自适应光学系统与1200mm望远镜对接匹配后的组合焦距为19.13m,F数为17.92,P-V值为0.122λ,RMS值为0.031λ,MTF曲线接近衍射极限,光学传递函数的模在33lp/mm时可以达到0.5,而成像CCD的极限分辨率为31lp/mm,充分地利用了CCD相机的分辨资源。 展开更多
关键词 自适应光学 望远镜 离轴抛物面反射镜 公差 Zemax软件
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1200mm望远镜开环液晶自适应光学系统设计 被引量:11
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作者 陈浩 宣丽 +2 位作者 胡立发 曹召良 穆全全 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期29-36,共8页
为验证液晶自适应光学成像技术校正大气湍流所引起的波前像差的有效性,提高光学系统的能量利用率,应用Ze-max软件设计出了与1200mm望远镜匹配的开环液晶自适应光学系统。针对开环自适应光学系统探测光路和校正光路自身的特殊要求,制定... 为验证液晶自适应光学成像技术校正大气湍流所引起的波前像差的有效性,提高光学系统的能量利用率,应用Ze-max软件设计出了与1200mm望远镜匹配的开环液晶自适应光学系统。针对开环自适应光学系统探测光路和校正光路自身的特殊要求,制定了具体的公差原则,并应用Zemax软件进行了公差分析。分析表明,设计的自适应光学系统具备较宽松的公差条件,容易加工和装调。评价了该光学系统的成像性能,结果表明,设计的自适应光学系统的MTF曲线接近衍射极限,光学传递函数的模在50lp/mm时可达到0.4,而成像CCD的极限分辨率为31lp/mm,充分地利用了CCD相机的分辨资源。该自适应光学系统与1200mm望远镜对接匹配后的组合焦距为19.9m,F数为16,PV值为0.0314λ。 展开更多
关键词 自适应光学 光学系统 望远镜 离轴抛物面反射镜 公差 Zemax软件
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高分辨率中阶梯光栅光谱仪精确装调与标定 被引量:7
11
作者 陈少杰 崔继承 +2 位作者 刘玉娟 巴音贺希格 唐玉国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2280-2285,共6页
中阶梯光栅光谱仪是一种高分辨率、高精度新型光谱仪器,其分辨率可达到几万至几十万,结构参数的微小偏差严重影响着其分辨率和波长标定精度,所以精确的装调方法是保证中阶梯光栅光谱仪性能指标的重要环节之一。针对中阶梯光栅光谱仪的... 中阶梯光栅光谱仪是一种高分辨率、高精度新型光谱仪器,其分辨率可达到几万至几十万,结构参数的微小偏差严重影响着其分辨率和波长标定精度,所以精确的装调方法是保证中阶梯光栅光谱仪性能指标的重要环节之一。针对中阶梯光栅光谱仪的结构特点,对中阶梯光栅光谱仪精确装调方法进行了研究。该方法简便、快捷,适用于小体积、封闭式结构设计的中阶梯光栅光谱仪。通过该方法的装调,使中阶梯光栅光谱仪工作状态与设计结果一致。给出了最终波长标定结果,其波长标定误差小于0.002nm,满足系统性能要求。 展开更多
关键词 中阶梯光栅光谱仪 中阶梯光栅 离轴抛物镜 波长标定
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Φ630石英轻质抛物面反射镜的二维动态哈特曼检验 被引量:2
12
作者 吴时彬 扬力 +2 位作者 伍凡 高平起 陈强 《应用光学》 CAS CSCD 1998年第4期33-35,47,共4页
简要介绍二维动态哈特曼波前探测仪检测波面面形的基本原理、方法及其特点。首次运用该方法对630石英轻质抛物面反射镜实现了定量检测,给出了镜面面形测量结果。
关键词 抛物面反射镜 二维动态哈特曼法 检测 光学加工 探测仪
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太阳能槽式系统焦平面能流特性及接收器结构优化 被引量:3
13
作者 陈飞 李明 +5 位作者 季旭 罗熙 张莹 许成木 陈智平 洪永瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2173-2181,共9页
采用几何光学基本方法对太阳能槽式系统焦平面的能流特性进行研究,并针对聚光热电联供系统优化其接收器的几何结构。通过对直径太阳模型的构建与数值计算,获得槽式系统在焦平面处能流分布曲线,并与Trace Pro模拟结果进行比较,结果显示... 采用几何光学基本方法对太阳能槽式系统焦平面的能流特性进行研究,并针对聚光热电联供系统优化其接收器的几何结构。通过对直径太阳模型的构建与数值计算,获得槽式系统在焦平面处能流分布曲线,并与Trace Pro模拟结果进行比较,结果显示软件模拟的相对误差为5.76%。基于CCD(电荷耦合元件)对槽式系统的聚光特性进行实验测量,借助Matlab分析处理能流分布图片,发现实验结果与理论计算、软件模拟相吻合。最后提出一种新型的线聚焦接收器几何结构,研究结果表明该优化设计的接收器有益于提高聚光太阳电池的工作性能。 展开更多
关键词 太阳能槽式系统 光学性能 反射镜 厚度 优化
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利用调整技术补偿离轴抛物面反射镜面形误差 被引量:3
14
作者 陈钦芳 李英才 +2 位作者 马臻 李旭阳 郭永祥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1578-1581,共4页
为了提高光学系统的成像质量,对离轴抛物面反射镜的面形准确度要求越来越高,这大大增加了反射镜的加工难度.本文基于波像差理论,分析了在离轴抛物面反射镜中调整量引入的波像差,提出通过适当调整离轴抛物面反射镜的位置补偿反射镜的面... 为了提高光学系统的成像质量,对离轴抛物面反射镜的面形准确度要求越来越高,这大大增加了反射镜的加工难度.本文基于波像差理论,分析了在离轴抛物面反射镜中调整量引入的波像差,提出通过适当调整离轴抛物面反射镜的位置补偿反射镜的面形误差,可以降低离轴反射镜的加工难度、缩短其加工周期、减少加工成本.并借助于ZEMAX软件对一块面形准确度低于λ/40RMS(λ=632.8nm)离轴抛物面反射镜进行仿真实验,根据理论计算的调整量调整反射镜的位置,得到了补偿后的离轴抛物面反射镜的面形误差小于λ/60RMS,仿真结果表明在离轴抛物面反射镜中引入适当的调整量可以有效地补偿反射镜的面形误差. 展开更多
关键词 非球面加工 面形误差 波像差 调整技术 离轴抛物面镜
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线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置与优化 被引量:20
15
作者 王成龙 马军 范多旺 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期78-82,共5页
单根真空集热管和复合抛物面聚光器(CPC)组成的接收器(单管接收器)对线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置有特殊要求。本文根据单管接收器的特点,提出了利用CPC最大接受半角控制镜场高宽比实现镜场无阴影布置的方法。利用几何关系推导了镜... 单根真空集热管和复合抛物面聚光器(CPC)组成的接收器(单管接收器)对线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置有特殊要求。本文根据单管接收器的特点,提出了利用CPC最大接受半角控制镜场高宽比实现镜场无阴影布置的方法。利用几何关系推导了镜场无阴影布置的数学表达式,并给出了数值计算方法。通过算例,将一次反射镜和镜场中心的距离与镜场地面覆盖率相结合对镜场布置进行了优化。研究结果表明:对于CPC最大接受半角为45°、反射镜宽度为380mm、而反射镜列数为21的镜场,当系统无阴影工作时间确定为6h时,相邻一次反射镜间距最大为537mm较为合理,而此时地面覆盖率为73.28%。该方法对于单管接收器线性菲涅尔聚光镜场的布置具有普适性,对线性菲涅尔式聚光系统的设计具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 太阳能聚光系统 线性菲涅尔系统 真空集热管 复合抛物面聚光器 镜场布置
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离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计 被引量:3
16
作者 张钊 孙景旭 +2 位作者 刘则洵 李宪圣 任建岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期93-99,共7页
为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为... 为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为±1°,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm×64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集16×16像素图像时间为0.1 min,32×32像素图像时间为0.42 min,64×64像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件(采样数目与图像像素数相等)进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。 展开更多
关键词 太赫兹 离轴抛物面镜 像面扫描 光学设计
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二维横向剪切干涉中采样点的选取 被引量:5
17
作者 王红军 张聪 +1 位作者 田爱玲 刘丙才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期187-192,共6页
为了使相移式横向剪切干涉法能够广泛应用于大口径非球面的在线检测,通过计算机仿真研究横向剪切干涉测量的非球面面形,实现其二维波面的重建.分别对仿真中获得的被测非球面在x方向和y方向的两个差分波前中剪切量大小和采样点个数的选... 为了使相移式横向剪切干涉法能够广泛应用于大口径非球面的在线检测,通过计算机仿真研究横向剪切干涉测量的非球面面形,实现其二维波面的重建.分别对仿真中获得的被测非球面在x方向和y方向的两个差分波前中剪切量大小和采样点个数的选取进行分析,利用最小二乘法求取波差值,采用Zernike多项式拟合法进行波前重建,在保证高准确度测量情况下,对一被测抛物面面形进行计算机仿真实验,结果表明:最适合的剪切量是其被测口径的十分之一大小,此时只需要对其选取49个离散数据采样点,采用泽尼克多项式拟合就可得到二维波面的形貌.该结论为相移式横向剪切干涉的二维波前重建提供了理论指导,同时,也为大口径非球面在线测量的实际应用提供了技术支撑. 展开更多
关键词 光学检测 横向剪切干涉 最小二乘法 Zernike拟合 剪切量 大口径抛物面 仿真实验
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全孔径背向散射诊断光学系统 被引量:3
18
作者 闫亚东 何俊华 +1 位作者 王峰 张敏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3191-3198,共8页
基于新的激光聚变驱动装置的需要,设计了全孔径背向散射诊断光学系统并介绍了光学设计中涉及的若干关键技术。采用低反射率的楔形反射镜衰减背向散射光能量,降低后继元件对光学薄膜损伤阈值的要求。通过缩束镜缩小光束口径,减小光学元... 基于新的激光聚变驱动装置的需要,设计了全孔径背向散射诊断光学系统并介绍了光学设计中涉及的若干关键技术。采用低反射率的楔形反射镜衰减背向散射光能量,降低后继元件对光学薄膜损伤阈值的要求。通过缩束镜缩小光束口径,减小光学元件尺寸;同时采取折叠光路结构来缩小系统体积。对空间滤波器和光学滤片进行组合,屏蔽了打靶倍频光干扰及不同散射类型的相互串扰。采用光学白板对色散严重的背向散射光进行漫反射匀化,使光谱测量系统获得完整的光谱信息。最后,选取抛物面为空间分布成像目标面,通过分析空间分布成像光束的结构设计了成像镜头。设计的诊断光学系统具有散射时间测量、光谱测量、空间分布成像、能量测量等功能,光学测量模块尺寸为1.9m×0.9m×1.5m。该全孔径背向散射诊断光学系统在新的激光聚变驱动装置中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 激光聚变 激光等离子体 全孔径背向散射 背向散射诊断 抛物镜 光谱取样
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光电瞄具多光轴平行性检测系统的设计与研究 被引量:5
19
作者 黄战华 廖可 +1 位作者 朱猛 王铨 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期571-576,共6页
为了精准地测量光电瞄具多光轴的平行性,采用大口径离轴抛物面反射镜平行光管的多光轴检测方法进行了理论分析,并设计了完整的测量系统(包括光学成像系统、控制系统、图像采集与处理系统)。该系统采用离散余弦变换系数作为评价标准,实... 为了精准地测量光电瞄具多光轴的平行性,采用大口径离轴抛物面反射镜平行光管的多光轴检测方法进行了理论分析,并设计了完整的测量系统(包括光学成像系统、控制系统、图像采集与处理系统)。该系统采用离散余弦变换系数作为评价标准,实现了高精度的自动对焦;采用大口径离轴抛物面反射镜满足不同型号瞄具的测量,实现了可见光、近红外和远红外3种光学系统的光轴平行性的自动检测。结合一种光电瞄具成品进行了实际测试,当光轴之间偏差角为0.04mrad~0.08mrad时,相对误差在13%以内,此范围可认为是系统检测角度的下限。结果表明,该系统减小了人为读数等主观原因造成的误差,通用性强、检测效率高,精度满足需求。 展开更多
关键词 测量与计量 平行性检测 大口径离轴 抛物面反射镜 多光轴 自动对焦
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中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化 被引量:4
20
作者 刘洋 方勇华 +1 位作者 李大成 李扬裕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期413-418,共6页
利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学... 利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96μm,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm×200 mm×70 mm,满足设计指标。 展开更多
关键词 光学设计 光栅光谱仪 Czerny-Turner结构 双离轴抛物镜 超环面聚焦镜
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