方形自聚焦透镜的研制

经过方形玻璃丝的加工、离子交换及成品的精密加工等过程,成功制出了方形自聚焦透镜.并采用聚焦成像和雅明干涉等方法对其光学特性进行测试,得出了方形自聚焦透镜本身所具有的一些特性:中心部分畸变较小,成像性能好;四个棱角内的球差较大,像质较差;折射率分布不具有旋转对称性,而是与方向和半径有关.

一维自聚焦透镜及其应用

利用平板自聚焦透镜材料进行离子交换,制成一维自聚焦透镜.分析了平板自聚焦透镜的离子交换原理和折射率分布形成过程,测量了不同厚度时,折射率分布常量A的值.介绍了透镜的应用,并用一维自聚焦透镜制成小型半导体激光器耦合器件.

采用自聚焦透镜的开关电弧运动形态光纤测试系统

研究开发了一整套新型二维光纤系统用于低压塑壳断路器开断过程电弧运动形态的测试。构成测试区域的每根光纤顶端均加装了自聚焦透镜,可有效解决观测区域重叠的问题,大大提高测量精度;电路设计采用全硬件控制逻辑,可自动完成多个通道(32路)的采样、转换及存储,与相应的缓存空间配合使用,使大量数据的同步实时高速采集过程不再受微处理器总线操作周期与容量的限制;软件系统采用发布-订阅的对象行为型设计模式实现了图形组态功能,增强了系统的适用性和灵活性。实验结果表明,在采用各种新的开断技术使低压塑壳断路器(MCCB)的 性能更高、结构尺寸更加紧凑的情况下,该系统能够有效地直接观测开断电弧的运动形态,为研究和提高塑壳断路器的开断性能提供了更为先进的精确测试手段。

二次离子交换法改进自聚焦透镜折射率分布

对二次离子交换制作自聚焦透镜的理论和工艺进行了研究.利用KNO3和NaNO3混合盐进行二次离子交换.对二次离子交换前后的自聚焦透镜的折射率分布和畸变进行了测试,结果表明,经过二次离子交换后,折射率分布明显改善,更接近理想折射率分布曲线,相对畸变由二次交换前的13.1%减小到7.7%.

自聚焦透镜的傅里叶变换性质及成像性质

对自聚焦透镜的二维傅里叶变换性质,成像性质以及脉冲响应作了系统论述.并从理论上对自行研制的自聚焦透镜的光斑尺寸进行了计算.在不考虑像差的情况下,直径为1.8mm的透镜其出射光斑直径为1.2μm,利用狭缝扫描法进行了实际测量,测量值为1.5μm,理论值与实验值基本吻合,从而说明理论分析的合理性.

基于光探针技术的自聚焦透镜光斑测量方法

以扫描探针显微理论为基础 ,讨论了基于光学纤维探针技术的自聚焦透镜光斑测量方法 ,介绍了实验系统的构成和测量原理、光学探针的制作和软件控制技术 ,并且以日本产NSG自聚焦透镜为样品进行了光斑测量和分析

用自聚焦透镜作平行光束与单模光纤的最佳耦合

本文提出一种用两片自聚焦透镜组合而成的耦合系统，可以实现平行光束与单模光纤的最佳耦合文中给出了该耦合系统的参数计算公式，并进行了计算机数字式计算，最后推导给出了最佳结构参数计算的解析公式表明给出的耦合系统具有唯一最佳结构参数解。

基于自聚焦透镜的光纤数字全息系统实验研究

在光纤数字全息光路中引入自聚焦透镜,利用其特有的成像特性,作为物光波的中继传输器件,构成一套紧凑型光纤数字无透镜傅里叶变换全息记录系统,以实现对微小物体的全息记录与数值再现.研究结果表明,结合自聚焦透镜和光纤数字全息术的特点,不仅可使光学测试系统紧凑、微型化,而且还可以对一些特殊环境、光线难以直接到达的隐藏区域或封闭系统内部进行测量.

方形自聚焦透镜元阵列及其成像

采用两步法研制方形自聚焦透镜元阵列(简称SSLA),即先制成方形自聚焦透镜,并对其光学特性进行测试,然后再按一定规则排成阵列,从而成功研制出SSLA,并针对它的成像情况进行了研究.SSLA的成像方式有两种:多重像和综合像.由于SSLA的综合成像应用范围比较广,尤其在光复印机和传真机中得到了很好的应用,进而重点研究其综合像.通过研究表明:SSLA不但成像质量理想,在一定程度上也能解决提高填充系数(定义为有效受光面积与总面积之比)这一难题.

光通信用自聚焦透镜的制备

制备了自聚焦透镜的基础玻璃 ,对其透过率进行了测试 ,并对由这种玻璃制成的梯度折射率(GRIN)棒的折射率分布进行了分析。结果表明 ,基础玻璃在可见和近红外波段的透过率大于 89%;GRIN棒内部的折射率分布接近理想分布。

LD光束在自聚焦透镜中的传输特性

基于分析激光二极管光束传输特性,运用厄米-高斯光束描述其远场分布.将自聚焦透镜用于激光二极管的光束整形,用2阶传输矩阵描述自聚焦透镜.运用Collins衍射积分公式,分析了LD光束在自聚焦透镜中传输场分布的解析表达式.在此基础上,数值计算了一种LD光束在自聚焦透镜中场分布.该模型结构简单,可用于分析光束传输特性和设计光束整形系统.

铊玻璃自聚焦透镜边缘折射率分布的改进

本文用雅明干涉仪测定第一次离子交换后的径向折射率分布，边缘部分与理想分布有极大的偏差．在此基础上并进行了第二步高于交换，测定其边缘分布有进一步改进，同时，第二次成象比第一次有明显的改善．

LD光束经自聚焦透镜变换后的特性研究

通过两种方法对二极管经过自聚焦透镜的光束变换规律进行了分析 ,利用计算机模拟了自聚焦透镜的输出端沿轴线任一点的光斑形状 ,从而给出了自聚焦透镜输出光束的特性 ,并讨论了它对二极管端面泵浦耦合光学系统效率的影响。

自聚焦透镜在光纤准直器中的应用分析

分析了自聚焦透镜在光无源器件———光纤准直器中的应用,讨论了自聚焦透镜和光纤之间的耦合及光纤准直器之间的耦合,计算并测量了光纤准直器的损耗,提出了改进办法.

基于自聚焦透镜的吸收型光纤气体传感器气室设计

基于气体分子红外吸收光谱的原理,设计了基于自聚焦透镜的透射式气室结构。利用自聚焦透镜作为光纤准直透镜和聚焦透镜,应用于透射型气室,并提出了在透射式气室中将多对自聚焦透镜组串联用以增加吸收光程的方法,用该方法可以明显提高气室的检测灵敏度。基于自聚焦透镜的透射式气室成功地应用于基于谐波检测技术的吸收型光纤气体传感器系统中,获得较好的检测效果。

激光二极管的自聚焦透镜耦合理论与设计

分析了自聚焦透镜对激光二极管(LD)远离透镜主轴的大发散角光束的耦合公式,利用光线追迹法得到了用自聚焦透镜耦合时自聚焦透镜各个参数对耦合结果的影响,从而得到了获得较小聚焦光斑时的自聚焦透镜的最佳参数及在测量面上的相对输出光强分布。为利用自聚焦透镜耦合大发散角的激光二极管光束提供了参考依据。

方形自聚焦透镜折射率分析

利用MATLAB偏微分方程工具箱(PDE)实现方形玻璃纤维边界条件下离子扩散的有限元解法,给出一般步骤,对离子交换制备方形自聚焦透镜过程进行计算机模拟.运用分离变量法求解方形玻璃纤维中Tl+离子浓度定解方程,由离子浓度与折射率的线性关系,得到了方形自聚焦透镜折射率分布的数学表达式,计算出折射率分布图以及理论值.与实验值校验表明,相对误差小于0.33%.

正方形自聚焦透镜光线理论研究

针对正方形自聚焦透镜折射率分布特点,引入方向角概念,以平方律表征其折射率分布.从理论上研究了平方律折射率分布下正方形自聚焦透镜的光线轨迹方程,得到了子午光线表达式.结果表明,与传统径向自聚焦透镜相比,正方形自聚焦透镜的光线轨迹受光线入射方向角影响,会产生较大像差.得到了正方形自聚焦透镜数值孔径表达式,表明数值孔径并非常量,且与方向角密切相关.计算了中心轴上的最大数值孔径,方向角为0°时最小为0.405,方向角为45°时最大值0.5以上.

自聚焦透镜的光斑尺寸与像差特性分析

对自聚焦透镜的光斑尺寸和像差特性进行了理论分析.利用自聚焦透镜光斑测量系统对样品的出射光斑进行了扫描,测得了光斑的大小;用读数显微镜和正方形网格图分别测量了样品的球差和畸变,并对光斑的测量作了误差分析,讨论了球差与畸变、光斑和像差之间的关系.所得结果对光斑质量的改善、像差特性的研究和自聚焦透镜的评估有一定的参考价值.

直接测量自聚焦透镜折射率分布的新方法

在讨论测量自聚焦透镜折射率分布的现有方法的基础上 ,提出了一种直接测量自聚焦透镜折射率分布的新方法———横向干涉法 ,并重点在理论上对这种非破坏性测量的新方法进行了讨论 .