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基于渐变折射率透镜的激光投影仪照明光路设计
1
作者
芮大为
林祖伦
+2 位作者
祁康成
刘旖
李国栋
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2011年第12期109-115,共7页
照明光路是决定投影仪光学引擎的光能利用率和光学体积的主要因素。传统照明光路针对朗伯光源进行收集与分配,无法从根本上消除系统光效低和体积大的缺点。设计了一种基于渐变折射率(GRIN)透镜阵列的单片式数字光处理(DLP)激光投影光学...
照明光路是决定投影仪光学引擎的光能利用率和光学体积的主要因素。传统照明光路针对朗伯光源进行收集与分配,无法从根本上消除系统光效低和体积大的缺点。设计了一种基于渐变折射率(GRIN)透镜阵列的单片式数字光处理(DLP)激光投影光学引擎的照明光路,以单级透镜系统取代了传统的聚光、匀光等结构复杂的光学组件。通过光线追迹软件对照明光路的光学特性进行了仿真评估,光能利用率达69.5%,照明均匀性达90.9%,光学体积仅为3.06cm3,达到了提高光效和减小体积的设计目的。
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关键词
光学设计
渐变折射率透镜
仿真
光能利用率
照明均匀性
原文传递
基于渐变折射率透镜的低损耗1×N微结构光纤耦合方法
被引量:
2
2
作者
代文
杨远洪
+1 位作者
宋奎岩
杨明伟
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期77-82,共6页
提出了一种新型的、基于单个径向渐变折射率(GRIN)透镜的1×N光纤耦合方法,并基于水平入射以及垂直斜面入射光线的传播方程建立了用于求解点光源发出的光束在GRIN透镜斜面入射后的成像点的计算方法。通过将透镜前端面加工成多斜面棱...
提出了一种新型的、基于单个径向渐变折射率(GRIN)透镜的1×N光纤耦合方法,并基于水平入射以及垂直斜面入射光线的传播方程建立了用于求解点光源发出的光束在GRIN透镜斜面入射后的成像点的计算方法。通过将透镜前端面加工成多斜面棱镜,将输入光分为多束,光束聚焦位置可以通过系统参数来调整;被分割开的光束经会聚、优化像差后,实现1×N低损耗耦合,并进行了仿真研究;通过优化斜面倾角、物距等关键参数实现了光纤低损耗耦合。该设计方案结构简单,易于装配,为各类光子晶体光纤、多芯光纤、光纤组束和光纤合光提供了实用的耦合方法。
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关键词
光纤光学
光纤耦合
径向
渐变折射率透镜
多芯光纤
原文传递
纵向应用形式的渐变折射率棒透镜的光学追迹研究
3
作者
郭冲
杨天新
+3 位作者
巴荣声
杜涛
刘玉红
李世忱
《科学技术与工程》
2007年第10期2201-2204,共4页
目前渐变折射率透镜的应用,通常都采用其主轴就是光线传播的光轴(横向应用)的形式,未见主轴垂直光轴应用的纵向应用分析说明。为此进行了相关光学追迹,证明直径中间45%以内光线球差很小。通过数据拟合发现光线在这种情况下满足抛物线函...
目前渐变折射率透镜的应用,通常都采用其主轴就是光线传播的光轴(横向应用)的形式,未见主轴垂直光轴应用的纵向应用分析说明。为此进行了相关光学追迹,证明直径中间45%以内光线球差很小。通过数据拟合发现光线在这种情况下满足抛物线函数,对今后DLS快轴准直等工作具有重要意义。
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关键词
渐变
折射率
棒
透镜
准直
追迹
抛物线
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职称材料
光纤透镜的光学原理与应用
被引量:
1
4
作者
黄伟
《北京建筑工程学院学报》
2005年第2期58-60,68,共4页
在理论上分析了光纤透镜聚焦、成像和准直的光学原理,介绍了它们在激光光学、光电子、光通讯、医药器械等领域的应用.
关键词
光纤
透镜
渐变折射率透镜
聚焦
成像
光通讯
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职称材料
基于光纤旋转连接器的光纤耦合效率研究
被引量:
4
5
作者
宋巍
谢友金
+4 位作者
李治国
郝伟
闫佩佩
李昕
孙传东
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期96-107,共12页
基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平...
基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型,分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化,最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响,使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。
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关键词
光纤传输系统
插入损耗
激光通信
渐变折射率透镜
光线传输模型
光纤旋转连接器
耦合效率
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职称材料
应用于内窥镜的聚酰亚胺涂覆双包层光纤束(英文)
被引量:
1
6
作者
萧恩
吴开杰
+1 位作者
谷朝臣
关新平
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期17-25,共9页
本文研究了一种适用于临床前研究的小型化(<0.4mm)、低成本纤维束内窥镜装置。该装置包含有一个渐变折射率(GRIN)透镜,它安装在光纤图像引导器的近端。提出了一种简化、低成本的装置连接方案,并讨论了可应用的连接方案。装置中使用...
本文研究了一种适用于临床前研究的小型化(<0.4mm)、低成本纤维束内窥镜装置。该装置包含有一个渐变折射率(GRIN)透镜,它安装在光纤图像引导器的近端。提出了一种简化、低成本的装置连接方案,并讨论了可应用的连接方案。装置中使用的纤维束表面包覆有聚酰亚胺,其在长期和短期植入时都具有生物相容性。最终制备的装置能够承受化学清洗、消毒和高压灭菌,满足普通实验室和临床程序的需求,并且对整体性能有较小的影响。为了验证纤维束的成像质量,本文使用标准测试靶标和荧光微球进行评估。结果表明,光纤与自发荧光之间的串扰对成像质量的影响很小,该纤维束无需复杂光路和激光扫描即可实现荧光样品分子级的分辨率。
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关键词
光学诊断成像
光纤光学
内窥镜检查
渐变折射率透镜
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职称材料
光纤甲烷气体传感器的设计与实验研究
7
作者
崔颖慧
《江西化工》
2022年第5期97-100,共4页
为进一步提升对甲烷气体浓度测定的准确性和实时性,基于光纤传感器技术和微信号检测技术首先完成了光纤甲烷气体传感器的总体结构设计,重点完成了其中的感用光源和气室结构的选型设计,其中根据光纤甲烷气体传感器的应用环境提出了感用...
为进一步提升对甲烷气体浓度测定的准确性和实时性,基于光纤传感器技术和微信号检测技术首先完成了光纤甲烷气体传感器的总体结构设计,重点完成了其中的感用光源和气室结构的选型设计,其中根据光纤甲烷气体传感器的应用环境提出了感用光源的选型原则,并最终确定采用半导体激光器为光源;分别对比反射型、透射型以及小型渐变折射率透镜气室结构的优劣势,确定采用小型渐变折射率透镜气室结构提高检测的灵敏度。最后,通过构建实验平台对传感器的光纤传播损耗、测试的精度和稳定性进行验证,并取得理想结果。
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关键词
光纤
甲烷
半导体激光器
小型
渐变折射率透镜
灵敏度
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职称材料
平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究
被引量:
14
8
作者
马惠萍
刘丽华
+1 位作者
杨乐民
李鹏生
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期176-181,共6页
讨论并建立了一种基于平行光束发射光强调制的光纤位移传感器 ,该传感器的入射和接收光纤的端部都用渐变折射率光纤 (GRIN)制成的透镜耦合。入射光纤的渐变折射率光纤透镜发出的平行光束以一定入射角照射到试件表面 ,接收渐变折射率光...
讨论并建立了一种基于平行光束发射光强调制的光纤位移传感器 ,该传感器的入射和接收光纤的端部都用渐变折射率光纤 (GRIN)制成的透镜耦合。入射光纤的渐变折射率光纤透镜发出的平行光束以一定入射角照射到试件表面 ,接收渐变折射率光纤透镜放置在入射光的镜面反射方向。详细分析了试件表面为镜面反射和朗伯反射时传感器的输出特性 ,由仿真计算可知 ,通过调整测头的结构参量 ,该传感器可获得较强的输出信号 ,适用于对测量范围和工作点有灵活要求的场合。
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关键词
反射光强调制
光纤光学
平等光束
渐变
折射率
光纤
透镜
朗伯反射
光纤位移传感器
原文传递
题名
基于渐变折射率透镜的激光投影仪照明光路设计
1
作者
芮大为
林祖伦
祁康成
刘旖
李国栋
机构
电子科技大学光电信息学院
出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2011年第12期109-115,共7页
基金
四川省应用基础研究基金(2009JY0054)
富通翱翔基金(FTAX201006)资助课题
文摘
照明光路是决定投影仪光学引擎的光能利用率和光学体积的主要因素。传统照明光路针对朗伯光源进行收集与分配,无法从根本上消除系统光效低和体积大的缺点。设计了一种基于渐变折射率(GRIN)透镜阵列的单片式数字光处理(DLP)激光投影光学引擎的照明光路,以单级透镜系统取代了传统的聚光、匀光等结构复杂的光学组件。通过光线追迹软件对照明光路的光学特性进行了仿真评估,光能利用率达69.5%,照明均匀性达90.9%,光学体积仅为3.06cm3,达到了提高光效和减小体积的设计目的。
关键词
光学设计
渐变折射率透镜
仿真
光能利用率
照明均匀性
Keywords
optical design
graded index lens
simulation
luminous efficiency
uniformity of illumination
分类号
TB133 [机械工程—光学工程]
TN214 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
基于渐变折射率透镜的低损耗1×N微结构光纤耦合方法
被引量:
2
2
作者
代文
杨远洪
宋奎岩
杨明伟
机构
北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室
北京航空航天大学惯性技术国防科技重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第4期77-82,共6页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ040815)
创新团队发展计划(IRT1203)
文摘
提出了一种新型的、基于单个径向渐变折射率(GRIN)透镜的1×N光纤耦合方法,并基于水平入射以及垂直斜面入射光线的传播方程建立了用于求解点光源发出的光束在GRIN透镜斜面入射后的成像点的计算方法。通过将透镜前端面加工成多斜面棱镜,将输入光分为多束,光束聚焦位置可以通过系统参数来调整;被分割开的光束经会聚、优化像差后,实现1×N低损耗耦合,并进行了仿真研究;通过优化斜面倾角、物距等关键参数实现了光纤低损耗耦合。该设计方案结构简单,易于装配,为各类光子晶体光纤、多芯光纤、光纤组束和光纤合光提供了实用的耦合方法。
关键词
光纤光学
光纤耦合
径向
渐变折射率透镜
多芯光纤
Keywords
fiber optics
fiber coupling
gradient index lens
multi-core fiber
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
纵向应用形式的渐变折射率棒透镜的光学追迹研究
3
作者
郭冲
杨天新
巴荣声
杜涛
刘玉红
李世忱
机构
天津大学光电信息教育部重点实验室
出处
《科学技术与工程》
2007年第10期2201-2204,共4页
基金
国家自然科学基金(60578022)资助
文摘
目前渐变折射率透镜的应用,通常都采用其主轴就是光线传播的光轴(横向应用)的形式,未见主轴垂直光轴应用的纵向应用分析说明。为此进行了相关光学追迹,证明直径中间45%以内光线球差很小。通过数据拟合发现光线在这种情况下满足抛物线函数,对今后DLS快轴准直等工作具有重要意义。
关键词
渐变
折射率
棒
透镜
准直
追迹
抛物线
Keywords
GRIN rod lens collimation tracing parabola
分类号
O435.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
光纤透镜的光学原理与应用
被引量:
1
4
作者
黄伟
机构
北京建筑工程学院基础部
出处
《北京建筑工程学院学报》
2005年第2期58-60,68,共4页
文摘
在理论上分析了光纤透镜聚焦、成像和准直的光学原理,介绍了它们在激光光学、光电子、光通讯、医药器械等领域的应用.
关键词
光纤
透镜
渐变折射率透镜
聚焦
成像
光通讯
Keywords
fiber lens
gradient index lens
focus
image
optical communication
分类号
O431 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于光纤旋转连接器的光纤耦合效率研究
被引量:
4
5
作者
宋巍
谢友金
李治国
郝伟
闫佩佩
李昕
孙传东
机构
中国科学院西安光学精密机械研究所
中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院空间精密测量重点实验室
中国科学院大学
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期96-107,共12页
基金
中国科学院青年创新促进会(No.2018441)。
文摘
基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型,分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化,最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响,使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。
关键词
光纤传输系统
插入损耗
激光通信
渐变折射率透镜
光线传输模型
光纤旋转连接器
耦合效率
Keywords
Optical fiber transmission systems
Insertion loss
Laser communication
Gradient-index lens
Light transmission model
Fiber optic rotary joints
Coupling efficiency
分类号
TN256 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
应用于内窥镜的聚酰亚胺涂覆双包层光纤束(英文)
被引量:
1
6
作者
萧恩
吴开杰
谷朝臣
关新平
机构
上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期17-25,共9页
基金
国家重点科学仪器设备开发专项(No.2013YQ03065101)
国家自然科学基金资助项目(No.61503243)
文摘
本文研究了一种适用于临床前研究的小型化(<0.4mm)、低成本纤维束内窥镜装置。该装置包含有一个渐变折射率(GRIN)透镜,它安装在光纤图像引导器的近端。提出了一种简化、低成本的装置连接方案,并讨论了可应用的连接方案。装置中使用的纤维束表面包覆有聚酰亚胺,其在长期和短期植入时都具有生物相容性。最终制备的装置能够承受化学清洗、消毒和高压灭菌,满足普通实验室和临床程序的需求,并且对整体性能有较小的影响。为了验证纤维束的成像质量,本文使用标准测试靶标和荧光微球进行评估。结果表明,光纤与自发荧光之间的串扰对成像质量的影响很小,该纤维束无需复杂光路和激光扫描即可实现荧光样品分子级的分辨率。
关键词
光学诊断成像
光纤光学
内窥镜检查
渐变折射率透镜
Keywords
optical diagnostic imaging
fiber optics
endoscopy
gradient-index lens
分类号
TH77 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
光纤甲烷气体传感器的设计与实验研究
7
作者
崔颖慧
机构
晋能控股集团大斗沟煤业有限公司
出处
《江西化工》
2022年第5期97-100,共4页
文摘
为进一步提升对甲烷气体浓度测定的准确性和实时性,基于光纤传感器技术和微信号检测技术首先完成了光纤甲烷气体传感器的总体结构设计,重点完成了其中的感用光源和气室结构的选型设计,其中根据光纤甲烷气体传感器的应用环境提出了感用光源的选型原则,并最终确定采用半导体激光器为光源;分别对比反射型、透射型以及小型渐变折射率透镜气室结构的优劣势,确定采用小型渐变折射率透镜气室结构提高检测的灵敏度。最后,通过构建实验平台对传感器的光纤传播损耗、测试的精度和稳定性进行验证,并取得理想结果。
关键词
光纤
甲烷
半导体激光器
小型
渐变折射率透镜
灵敏度
Keywords
optical fiber
methane
semiconductor laser
small graded index lens,
sensitivity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TD712.55 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究
被引量:
14
8
作者
马惠萍
刘丽华
杨乐民
李鹏生
机构
哈尔滨工业大学自动化测试与控制系
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期176-181,共6页
基金
黑龙江省科学技术计划攻关项目资助课题。
文摘
讨论并建立了一种基于平行光束发射光强调制的光纤位移传感器 ,该传感器的入射和接收光纤的端部都用渐变折射率光纤 (GRIN)制成的透镜耦合。入射光纤的渐变折射率光纤透镜发出的平行光束以一定入射角照射到试件表面 ,接收渐变折射率光纤透镜放置在入射光的镜面反射方向。详细分析了试件表面为镜面反射和朗伯反射时传感器的输出特性 ,由仿真计算可知 ,通过调整测头的结构参量 ,该传感器可获得较强的输出信号 ,适用于对测量范围和工作点有灵活要求的场合。
关键词
反射光强调制
光纤光学
平等光束
渐变
折射率
光纤
透镜
朗伯反射
光纤位移传感器
Keywords
Optical fibers
Reflection
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN25 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于渐变折射率透镜的激光投影仪照明光路设计
芮大为
林祖伦
祁康成
刘旖
李国栋
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2011
0
原文传递
2
基于渐变折射率透镜的低损耗1×N微结构光纤耦合方法
代文
杨远洪
宋奎岩
杨明伟
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
原文传递
3
纵向应用形式的渐变折射率棒透镜的光学追迹研究
郭冲
杨天新
巴荣声
杜涛
刘玉红
李世忱
《科学技术与工程》
2007
0
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职称材料
4
光纤透镜的光学原理与应用
黄伟
《北京建筑工程学院学报》
2005
1
下载PDF
职称材料
5
基于光纤旋转连接器的光纤耦合效率研究
宋巍
谢友金
李治国
郝伟
闫佩佩
李昕
孙传东
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
6
应用于内窥镜的聚酰亚胺涂覆双包层光纤束(英文)
萧恩
吴开杰
谷朝臣
关新平
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
7
光纤甲烷气体传感器的设计与实验研究
崔颖慧
《江西化工》
2022
0
下载PDF
职称材料
8
平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究
马惠萍
刘丽华
杨乐民
李鹏生
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
14
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