傅里叶变换的无透镜光学实现

用发散球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射 ,实现物体的傅里叶变换 ;用汇聚球面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射 ,实现物体的逆傅里叶变换 .提供了一种无透镜傅里叶变换模式 ,对光学信息处理具有实用价值 .

应用哈密顿公式研究傍轴透镜光学

本文论述了用L定义光学的哈密顿H,并给出了哈密顿公式的基本方程式.利用哈密顿方程式,我们在旋转对称的光学系统里追迹光线.我们还将利用哈密顿公式得出折射面和透镜的简单结果.通过研究二个有代表性的例题说明这个方法是可行的.

LED汽车前照灯微透镜光学系统

本文设计了一种LED汽车前照灯微透镜光学系统,通过建立光源发光面、微透镜自由曲面、探照面三者的对应关系,获得微透镜自由曲面上各离散点的分布,从而得到满足照明要求,且明暗截止线清晰的自由曲面微透镜。这种微透镜光学系统和截光获取截止线的方式相比,大大提高了能量利用率,达到了节能高效降本的目的。

分数傅里叶逆变换的单透镜光学实现

以平面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射光场分布为对象 ,分析了其与分数傅里叶逆变换标准频谱分布的等效性 ;提供了平面光波照明条件下 ,分数傅里叶逆变换单透镜光学实现基本单元参量选择的判定法则。计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。

大口径光学透镜的双级柔性支撑结构设计

为了解决大视场巡天望远镜中大口径透镜支撑问题,提出了一种双级柔性支撑结构,既可以保证透镜位置精度和面形精度,又能够克服镜框结构弹性变形的影响。首先,详细阐述了大口径光学透镜支撑结构设计中的难点及所提出的双级柔性支撑结构方案,并详述了该支撑结构克服镜框弹性变形的机理和优势。然后,根据双级柔性支撑结构的组成部分以及结构特征,基于欧拉薄梁理论,推导了柔性支撑单元的结构力学模型。然后,假设透镜为刚体,根据在不同姿态下透镜的力平衡和柔性支撑单元的变形协调条件,推导了该柔性支撑结构的整体刚度模型,包括了轴向刚度、横向刚度以及转动刚度。最后,以640 mm口径实验透镜为例,采用数值仿真方法分别模拟了刚性支撑、单级柔性和双级柔性支撑情况下,镜框弹性变形对镜面面形精度的影响。在镜框弹性变形非常大的情况下,双级柔性支撑结构下的镜面面形精度由20 nm下降到50 nm仅下降了2.5倍。此外,利用Zygo干涉仪对实验透镜下表面干涉检测,最佳的面形精度为0.05λ,达到了加工状态,进一步验证了所提出的双级柔性支撑结构的优越性。

光学透镜中心厚度自动检测仪

本文给出了一种新研制的非接触式透镜中心厚度自动检测仪,并就仪器的设计原理、技术性能、机械结构和测量电路、控制系统的软硬件分别进行了讨论和研究。实际工程应用表明,仪器是成功的,并具有很高的实用价值。

塑料光学透镜的磁悬浮检测

考虑传统的塑料透镜检测方法操作繁琐、耗时长,本文提出了一种针对小型塑料光学透镜的磁悬浮检测理论与方法,并设计制造出了相关检测装置。该方法利用磁场对顺磁溶液的磁化作用,将逆磁性被测样品(塑料透镜)在溶液中悬浮起来,通过观察透镜在装置中的高度、中心位置和平衡状态下与水平面的偏斜程度,检测透镜是否存在外观不完整和内部存在气泡等不均匀性的缺陷,并确定出透镜缺陷存在的位置。通过合格透镜、外形不完整透镜、内部存在气泡透镜和功能不合格透镜开展了多项实验研究来验证该方法的可行性与有效性。结果显示,该方法的检测精度高、灵敏度高、操作简便且适应性广,在0.5mm的测量误差下,密度的测量精度高达0.003g/cm3;对直径小于10mm的透镜,可检测出总体积在0.017mm3的内部气泡缺陷。提出的方法在塑料光学透镜的检测方面很有应用潜力。

光学塑料透镜注射成型关键技术的研究

传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强 ,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求。采用 CAD/CAE技术对光学塑料透镜注射成型的充模及保压过程进行了计算机动态模拟 ,研究了不同注射温度、压力、时间和保压温度、压力。

光学透镜用合成树脂材料进展

本文主要介绍了合成树脂光学透镜材料CR－39的应用现状、发展状况以及其它高折射率合成树脂光学透镜材料的研制、开发状况。

CAE技术在光学透镜注射模设计中的应用

将注射成型中塑料熔体在型腔内充填模拟基本理论及熔体前沿跟踪技术应用到具体的光学透镜模具设计中,通过对模拟结果的分析与评判,有效预防了原模具设计方案用于实际生产时可能出现的问题,生产出了合格的产品,CAE技术的可靠性与实用性得到证实。

二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用

介绍了二元光学超光谱成像仪的基本原理。提出利用折衍混合透镜代替单一的二元光学透镜来实现色散和成像用于超光谱成像仪,论述了此透镜系统的设计方法,给出了理论设计公式。通过光学设计软件ZEMAX对具体实例进行分析和评估,并利用离子束刻蚀法制作了二元光学透镜系统,展示了二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用前景。

大口径、高精度光学透镜的光胶工艺技术

介绍大口径、高精度光学透镜光胶对光学元件的技术要求、光胶环境要求、光胶的偏心调整原理及工艺技术方法，并给出实验结果。

高精度非球面光学塑料透镜注射成型模具的 CAD/CAE/CAM

讨论了高精度非球面光学塑料透镜的注射成型模具设计与制造的两种技术途径，并重点阐述了计算机辅助设计、计算机辅助分析和计算机辅助集成设计制造技术。

塑料光学透镜材料进展

介绍塑料光学透镜材料CR—39的应用、发展状况和其它高折射率塑料光学透镜材料的研制、开发现状。

LED照明的透射-全反射型复合曲面二次光学透镜的设计

二次光学元件是LED照明灯具的关键组成部分,其决定了灯具的光学效率和配光特征。依据斯涅尔定律、边缘光线原理、光束扩展度守恒等原理,根据照明灯具在X、Y方向的非对称配光的要求,提出一种复合曲面的数值设计方法,建立起LED光源出射光线的角度与照明平面上的照明点的坐标的对应关系。根据对应关系迭代计算出复合曲面上其他点的空间坐标,把点坐标值导入CAD软件进行曲线重构,结合中间的凸透镜,就可以建立全反射复合曲面透镜的三维实体模型。在光学软件中对三维实体模型进行照明模拟,结果表明:通过复合曲面二次光学透镜作用于LED,可以在路面上形成均匀照明的矩形光斑。

非球面塑料光学透镜收缩变形的数值分析

运用田口实验设计方法,模拟分析不同工艺参数组合下的收缩变形,研究不同工艺参数对非球面塑料光学透镜平均体积收缩率的影响程度.分析结果表明,保压压力、填充时间、熔体温度和浇口尺寸对塑件平均体积收缩率有显著的影响,且影响程度依次降低.正交实验得出其最优化的工艺参数组合:模具温度为45℃、熔体温度为250℃、保压压力为25 MPa、填充时间为6.2 s、保压时间为13 s、冷却时间为38 s和浇口尺寸(宽×深)为3 mm×2 mm.最后,选取保压压力、填充时间、熔体温度和浇口尺寸进行有交互作用的正交试验,结果显示4个参数之间的交互作用对非球面塑料光学透镜的平均体积收缩率影响较小.

原位成形光学微透镜的聚光性能研究

为解决荧光谱微检测系统中光学微透镜制作的困难,提出一种原位成形微透镜的制作方法,研究该微透镜的聚光性能,利用传统几何光学原理,分别推导出激发微透镜与检测微透镜的光线追迹方程,用该方程计算了2种微透镜的照射点分布几率,画出相应的分布曲线图,讨论了不同形状参数的微透镜对聚光性能的影响。研究结果表明,通过在光学胶中适当掺杂及打磨基底玻璃,可减小接触角,加大微透镜的形状参数,既能坚固透镜与基底间的粘接强度,又能提高微透镜的聚光本领。制作了使用原位成形光学微透镜的荧光谱微检测器,对生物荧光试剂进行了测试。实验结果表明,使用原位成形光学微透镜进行聚光,可使生物荧光谱强度提高4倍以上,通过在光学胶中掺杂以及打磨玻璃的办法,可以提高透镜的聚光本领约1.2倍。

精密光学透镜注射压缩成型多质量目标优化

为了提升精密光学透镜的综合质量,以粗糙度Ra与双折射数值φ为优化目标进行研究。首先针对传统的注射压缩模具结构缺陷,提出一种具有自动校准功能的注射压缩结构,之后以此为试验模具,提出一种包含BPNN建模、多目标优化智能算法NSGA-Ⅱ和试验验证的综合质量优化方法,以BPNN模型建立工艺参数与质量目标之间的关系,并以此作为NSGA-Ⅱ的适应度函数进行运算。试验结果表明,Ra和φ的BPNN模型具有很高的预测精度,其决定系数(R2)分别为0.97和0.94;通过对Pareto最优解与试验结果进行对比,2个质量目标的平均预测偏差都小于10%,优化预测与试验结果具有高度一致性,能够对产品的质量进行综合优化。

光学透镜抛光加工多参数模糊控制

基于文献[1]对JP12．6型光学透镜抛光机的改装，本文构造了抛光加工的检测系统，设计了抛光过程的模糊控制器。该控制器的使用，使抛光加工这一难以建模系统得到了满意的控制效果。

光学透镜的高精度定心无变形胶合技术

介绍了一种光学透镜胶合的高精度定心和面形无变形技术的原理、方法及工艺特点。