Aplanatic and Telescopic Lens with a Radial Gradient of Refraction Index

It is shown that aplanatic lens with a radial gradient of refraction index is simultaneously a telescopic lens, notably not only for an axial beam, but also for an off axis parallel beam. Consideration is carried out by an algebraic way on the basis of regularities of ray paths. It is also shown that aplanatic and telescopic properties of the lens are independent of the refracting surface shapes. Various versions of lens performance are shown below.

含Li^+的径向梯度折射率棒透镜的研究

研究发现在硼硅酸盐系统玻璃中 ,利用 Li+/Na+离子交换来制取径向梯度折射率( GRIN)棒透镜时 ,基质玻璃中重要的成分 L i2 O含量对径向 GRIN棒透镜的象差和数值孔径值有着明显的影响 ,并着重分析和讨论了实验中 Li2 O含量对径向 GRIN棒透镜中折射率分布、数值孔径及象差影响机制 .进一步指出实验中 Li2 O含量存在一个最佳值 ,既能够满足径向

熔盐对Li^+/Na^+离子交换及折射率分布的影响

研究发现利用Li+ /Na+ 离子交换制取径向梯度折射率 (GRIN)棒透镜时 ,在NaNO3熔盐中 ,添加NaCl,会影响Li+ /Na+ 离子交换反应平衡 ,最终改变径向GRIN棒透镜的折射率分布、折射率差值及像差 并着重分析和讨论了在本实验中NaNO3+NaCl混合熔盐对径向GRIN棒透镜中折射率分布。

二价Ba^(2+)、Pb^(2+)和四价Ti^(4+)在硼硅酸盐玻璃系统中对Li^+/Na^+离子交换的影响

本文讨论了在硼硅酸盐玻璃系统中引入二价 Ba2 + 、Pb2 + 和四价 Ti4+ 后 ,由于 Pb2 + 和Ti4+ 配位结构的变化 ,引起 Pb2 + 、Ti4+ 场强及其与 O2 -离子间距的变化 ,对 Li+ /Na+ 离子交换产生影响 ,从而改变折射率差值 (ΔN )和折射率分布 .

基于径向梯度指数的肺结节假阳性筛除方法

针对肺结节自动检测中假阳性率高影响检测结果的问题,提出一种筛除方法。采用基于径向梯度指数的方法降低假阳性率,生成CT图像的基于径向梯度指数图,设定基于径向梯度指数滤波器滤除假阳性结节。实验结果表明,该方法能有效降低肺结节自动检测的假阳性率。

光谱共焦法偏心下径向梯度折射率透镜的厚度测量

为了实现径向梯度折射率(GRIN)透镜厚度的准确测量,对偏心引起的径向GRIN透镜厚度测量误差进行了研究。介绍了光谱共焦厚度测量系统的工作原理,利用径向GRIN透镜的光线径迹方程,在笛卡尔坐标系下结合光学拉格朗日函数、光线弧微分方程等,建立了径向GRIN透镜的厚度测量模型。然后,对径向GRIN透镜偏心引起的光谱曲线谱峰漂移,进而造成的厚度测量误差进行了理论研究及仿真分析,并通过搭建实验平台,利用精密位移台驱动GRIN透镜来模拟透镜偏心,完成了偏心影响下的厚度测量。实验结果表明:径向GRIN透镜的偏心程度越大,引起的测量误差越大,轴向测量位置的影响可忽略不计,验证了理论分析的正确性;实际厚度为4.0126 mm的GRIN透镜,校正偏心后的厚度测量误差为4.6μm,验证了光谱共焦法能够实现径向GRIN透镜厚度的精密测量。

柱矢量涡旋光束在梯度折射率光纤中的光谱相干度分布

基于广义惠更斯-菲涅尔原理,构建了柱矢量涡旋光束在径向梯度折射率(gradient-index, GRIN)光纤中传输的解析表达式,并研究了其在径向GRIN光纤中的光谱相干度分布。研究结果表明,柱矢量涡旋光束的光谱相干度沿径向关于光纤纤芯中心对称分布。在光纤焦平面处,随着相干长度σ的降低,光谱相干度分布出现的暗环数逐渐增多,且拓扑荷m越大,光谱相干度分布随相干长度σ的变化越明显。相干长度σ一定且拓扑荷m相同时,不同波长λ的光谱相干度分布规律相同。GRIN系数β影响光谱相干度的周期。

基于径向梯度折射率透镜的消色差光学系统的设计

提出了一种基于径向梯度折射率(gradient index,GRIN)的消色差透镜,有效抑制了光学系统的色差效应。首先,利用径向GRIN透镜较低的球差和像差以及更优良的聚焦成像、更高的光学耦合效率的优势,实现了径向GRIN透镜的消色差光学系统的设计,消除了高阶像差。其次,通过对ZEMAX操作数POWR和SPHA的控制,分别对光学系统的光焦度和球差进行了优化设计。最后,推导并建立了径向GRIN透镜消色差光学系统的光焦度和色散模型,进行了径向GRIN透镜与常规胶合透镜的消色差效果对比实验。实验结果表明,径向GRIN透镜可以实现在波长范围486—656 nm良好的消色差功能,且消色差效果明显优于常规胶合透镜。径向GRIN透镜的弥散斑在艾里斑内,镜头聚焦情况良好,像差基本矫正且达到衍射极限,符合消色差透镜的良好成像要求。

线性径向梯度折射率透镜产生贝塞尔光

提出了一种产生长距离、高质量贝塞尔光束的新型光学元件——线性径向梯度折射率透镜(LRGIL)。从几何光学角度和衍射积分理论分析了LRGIL产生贝塞尔光束的原理,用软件进行模拟,得出LRGIL具有传统轴棱锥功效的结论。用Math CAD模拟LRGIL产生长距离贝塞尔光束,得出变化LRGIL的厚度和折射率曲线参数容易改变其产生光束的无衍射距离,并得到了无衍射距离大于3 m的贝塞尔光束。此外,LRGIL还有诸多优点,如不易损坏,更加灵活等,在实验和生产中拥有极大的开发潜力。

内含弹性介质功能梯度压电球壳的径向振动调控

针对内含弹性介质的功能梯度压电球壳的径向振动问题,利用变量替换技术,求得了解析解.该解适用于材料参数沿厚度按幂律变化且密度的梯度指标可与其它物理量的梯度指标不同的功能梯度压电球壳,克服了以往分析中所有材料参数梯度指标均假设为相等的局限.数值结果表明,功能梯度压电球壳的径向振动特性可利用材料参数梯度指标、内部弹性介质的刚度以及内外径比进行有效调控.