利用部分补偿透镜进行非球面面形测量

提出用部分补偿透镜进行非球面检验的方法.对部分补偿透镜的设计方法和要求进行了研究,针对3种不同参数的非球面设计了部分补偿透镜,结构比零补偿器更简单.分析了各种部分补偿透镜的非球面度补偿范围,证明用简单且易于制造的部分补偿透镜补偿不同相对孔径和非球面度的非球面.测量精度可达到λ/10.

用于大孔径凸非球面检测的部分补偿透镜的优化设计

针对部分补偿法和子孔径拼接技术对大孔径凸非球面进行测量时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一,基于ZEMAX软件对用于大孔径凸非球面的部分补偿透镜进行了优化设计,以波前斜率作为优化目标,通过直接观察弥散圆半径对全口径的光线进行优化。设计结果表明,用结构简单的单片部分补偿透镜即可实现对大孔径凸非球面的面形测量,在不同的子孔径区域,部分补偿系统在理想焦面处的弥散圆最大半径均小于165μm,满足设计要求,验证了结合部分补偿法和子孔径拼接技术测量大孔径凸非球面的可行性。

补偿透镜法检验抛物面镜的调整误差分析

本文以抛物面镜为例定量分析了用补偿透镜法检测其面形误差时调整误差的特点及其对检测结果的影响关系;建立了计算调整误差的数学模型,并给出了计算实例。实践证明,计算和分析结果对指导非球面检测中的调整以及调整装置的设计都有很大实际意义。

基于Zemax的部分补偿透镜的优化设计

用部分补偿法检测非球面时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一。针对这一难点,提出了一种以剩余波前斜率作为优化目标的基于Zemax的部分补偿透镜设计方法,分析了剩余波前斜率与干涉条纹密度以及弥散圆之间的关系,得到了弥散圆可以定量表征剩余波前斜率的结论,并将弥散圆半径作为优化函数。针对3种不同参数的非球面进行了部分补偿透镜的优化设计,设计结果表明,该方法可在保证干涉条纹可探测的前提下,简单、快速、全面直观地实现部分补偿透镜的优化设计,减小剩余波前斜率,降低干涉条纹密度,从而扩大干涉仪可测非球面面形误差的测量范围,提高可测的空间频率。

高功率高重复频率全固态激光器热透镜效应补偿与分析

将kHz高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理,建立了热透镜效应分析的理论模型,使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善,通过分析模拟计算结果,设计了混合非稳腔结构,选择了最佳凸面镜曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明,补偿效果明显,kHz高功率全固态激光器的光束发散角优于1.3 mrad。

有限距离的凸非球面的透镜补偿检验方法

在用刀口检验凸双曲面反射镜时,一般采用传统的Hindle球检测法,但是在许多仪器中,需要曲面反射镜全口径使用,因此,Hindle球检测法是不合适的。此外,在很多情况下,刀口到待检非球面的距离很长,从而降低了刀口检验精度。为了解决这些问题,结合口径Φ=120mm的凸双曲面的检测,在分析了传统检验方法的基础上,提出了有限距离球面波入射的凸非球面透射补偿检验方法。从设计结果上看,它缩短了刀口到待检非球面的距离,获得高精度补偿。实践表明,这种方法不仅能够提高加工效率,而且提高了加工精度,实际加工完成后,这块凸双曲面的RMS值达到了λ/60。

基于电润湿效应的自变焦补偿光学系统

变焦光学系统是照相机、摄像机等许多光学器件中的关键元件,实现变焦光学系统的微小型化及增大系统的变倍比是一个长期目标。研制了一种三液体自变焦补偿透镜,可在外加电压作用下实现自变焦补偿功能,因此该透镜元件本身可以作为一个简单的变焦光学系统。通过高斯光学理论分析及Zemax模拟仿真验证了该系统的自变焦补偿功能。结果表明,该系统焦距变化范围为378~424 mm,变倍比为1.217,达到了预期目标,对变焦光学系统的研究具有一定的参考价值。

一种凸非球面镜补偿检验的新方法

凸非球面检验是光学检验中一个比较困难的问题。结合一块Φ110mm的凸双曲面镜,在分析几种传统检验方法的基础上,提出了一种用透镜组补偿检验凸非球面的新方法。令球差系数∑S1=0,用三级像差理论求解光学系统的初始结构,并通过Zemax光学设计软件对初始结构进行优化,克服了传统检验方法的缺点和不足。从设计结果可以看出,系统的像差得到了很好的校正,使得凸双曲面达到了很高的检验精度,从而使非球面的检验更加方便。

光电混合图像处理系统的集成化设计

光电混合图像处理系统的集成化设计李豫华张以谟刘文耀（天津大学光电子与精密仪器学院３０００７２）传统光学系统体积庞大、调节困难、重复性差、测量精度低及对机械精度与使用环境要求高等问题，限制了光电技术的实用化发展。光学４ｆ系统作为相干光学信息处理的基本系...

检眼镜ABC(续)

4.1.1被检眼为正视眼的成像情况(见图三) 被检眼眼底像A经被检眼屈光系统和观察眼屈光系统后,直接成像为观察眼眼底像A′。 4.1.2被检眼为远视眼的成像情况(见图四)

可变焦补偿的液体透镜结构设计与分析

基于液体透镜的光学变焦系统无需机械运动即可达到变焦的目的,因此近几年来在光学应用中备受关注。在双液体透镜的基础上,设计了一种导电层连通的三液体自变焦补偿透镜,该液体透镜采用圆柱形结构,可通过控制电压来改变透镜中两个液体界面的曲率半径,以达到自变焦补偿功能。对该液体透镜的结构进行了详细分析,并求得该液体透镜的最小化结构表达式。依据高斯理论探讨了透镜相关参数对新型液体透镜变倍比及视场角的影响。

利用ZYGO干涉仪进行非球面检测技术研究

为了能够利用ZYGO数字干涉仪检测大口径深度高次非球面,提出了一种新的波前补偿方法,即透镜补偿与计算全息相结合. 通过设计实例表明,对于相对孔径为 1: 1. 08的大口径深度高次非球面,利用简单的 2片式透镜补偿器、并与计算全息的-1级衍射波相结合,系统的波前残余误差的均方根 (RMS)值可以控制在 0 .01λ以内. 结果表明,该检测方法具有通用性强,测量精度高等特点,较好的克服了以往各种检测方法的局限性.

短相干长度长腔长全固态激光器

分析了激光器的相干长度与谐振腔腔长的关系,研究了全固态Nd:YVO4/KTP激光器,在谐振腔腔长超过1m时绿光的输出。在谐振腔内加入热补偿透镜对热效应进行了补偿,实现了长腔激光器的稳定运转。在腔长L=1350mm,泵浦功率为3W时,获得了输出功率为110mW的绿光,发散角为0.7mrad,稳定性小于2%。

透镜组Fourier变换特性及集成化光学系统的进一步修正

采用系统论的方法对透镜组的Ｆｏｕｒｉｅｒ变换特性进行了理论推导，并依据理论结果对通过附加一个相位补偿透镜的方法来缩短光学４ｆ系统总长度的光学系统所采用的厚相位补偿透镜的焦距进行了修正，从而提高了超短光学系统Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的精度。在一般情况下采用两个透镜组替代了系统中两个单片Ｆｏｕｒｉｅｒ透镜，短光学系统的总长度可缩短为原来的四分之一以上。从而为光学系统的集成化奠定了良好的基础。

一种新型的热稳腔

一种新型的热稳腔 ,由半导体激光泵浦源、全反射镜、固体激光介质、x向位置可移动的补偿透镜、输出镜及x向移动控制装置组成。在激光谐振腔内放置一x向位置可根据激光输出功率的变化而移动的补偿透镜 ,从而在大功率激光输出时消除腔内的热透镜效应 ,形成一热稳定腔。该热稳定腔可应用于大功率半导体泵浦固体激光器 ,有效消除腔内的热透镜效应 。

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究

将千赫兹高功率全固态Nd∶YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理,使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计,提高了增益介质光抽运的均匀性。根据实际抽运功率,通过模拟计算,设计了平-凸非稳腔。选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应,激光器实现了动态稳腔运转,激光脉冲能量输出斜度效率大于13%,光束发散角优于1.3 mrad。