1 天津科技大学机械工程学院天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室，天津 300222
2 沂普光电（天津）有限公司，天津 300385
针对折反式超短焦投影成像光学系统由于结构复杂、投射比小、视场角大造成优化像差时收敛速度慢的问题，提出一种基于折反耦合点的超短焦投影成像光学系统的设计方法。通过对光学系统中折射透镜组与凹面反射镜之间各视场及孔径处光线耦合点位置的计算，将理想耦合点与实际耦合点的偏差作为评价函数来优化像差，同时采用正向设计和反向设计相结合的方式，有效提高光学系统优化效率。利用此方法设计了一个超短焦投影镜头，可在486 mm处投射100 inch（2540 mm）尺寸画面，TV畸变小于0.2%，各视场调制传递函数（MTF）在截止频率为117 lp/mm处均达0.5以上。
光学设计 耦合点 耦合偏差 折反式 超短焦光学镜头 激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1611002
1 天津科技大学 机械工程学院 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室, 天津 300222
2 沂普光电（天津）有限公司, 天津 300457
激光车灯对比于LED车灯, 具有能耗小、体积小、亮度高等优点, 是汽车车灯发展的新方向。基于此提出了一种低功耗、高亮度的激光车灯的光学系统结构。通过搭建光学测试平台研究激光二极管经过荧光片变为白光光源的特征参数, 如光源的尺寸、光通量等, 从而建立光源模型。由点光源和接收面能量的映射关系, 求解激光车灯透镜的初始面型。根据所建立的光源模型对透镜初始面型进行优化设计, 得到最终结果。所设计的非球面透镜利用超精密加工实现, 并对激光车灯进行了组装和测试, 12.16W电功率驱动下, 25m处的照度约为106lux。
非成像光学 非球面 激光驱动白光光源 激光车灯 nonimaging optics aspheric surface laser-driven white source laser lamps
1 天津科技大学 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室 机械工程学院, 天津 300222
2 沂普光电有限公司, 天津 300457
超精密单点金刚石车削过程中需要对刀具参数进行检测。基于机器视觉原理,采用新型的机械结构设计了新型刀具在线检测系统。通过垂直放置的两组由同轴远心镜头和CMOS相机组成的光学系统来获取车刀刀尖正面及侧面的图像,再经图像处理系统来获取刀具的轮廓及位置信息,完成对刀具轮廓及位置的在线检测,实验验证可实现测量的重复性定位精度达1μm。在线检测的方式借助了超精密车床自身的高精度和运动机构,可以保证相机焦点和机床主轴之间的相对位置关系,弥补了目前刀具检测系统稳定性差和重复性精度低的不足,提高了加工的整体效率。
光学测量 单点金刚石车刀 机器视觉 刀具轮廓 在线检测 optical measurement single point diamond turning tool machine vision tool profile on-line detection
红外与激光工程
2020, 49(3): 0314003
1 沂普光电（天津）有限公司, 天津 300457
2 天津科技大学 机械工程学院 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室, 天津 300222
聚光光伏发电可降低光伏发电成本, 提高太阳能电池的转换效率, 是光伏发电的发展趋势。Fresnel透镜是最常用的光伏聚光镜之一, 柱面Fresnel透镜其截面呈圆形, 与平板式Fresnel透镜相比, 可在一定程度上增加太阳光的收集角度。圆柱面Fresnel透镜由于棱镜单元非回转, 各棱镜单元参数各不相同, 其加工一般采用拼接方式, 不能实现一次成型加工。针对这些问题, 提出圆柱面Fresnel透镜一次成型的超精密加工方法, 研究加工过程中超精密机床运动参数与柱面Fresnel透镜几何参数之间的关系。对加工后的透镜进行了角度检测, 其角度加工误差小于0.02%, 说明加工方法具有极高的加工精度及准确性。
聚光光伏 柱面Fresnel透镜 超精密加工 飞刀切削 concentrated photovoltaic cylindrical fresnel lens Ultra-precision machining flying cutting
1 天津科技大学 机械工程学院 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室, 天津 300222
2 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津300072
3 天津市微纳制造技术工程中心, 天津 300072
Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一, 曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论, 提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底, 在满足Fresnel透镜机械参数要求的前提下, 实现Fresnel透镜第二工作面面型的求解。基于可加工性的要求, 利用该方法设计了不同形状的曲面Fresnel透镜, 通过光学仿真分析了曲面Fresnel透镜的结构参数对聚光镜会聚比、容忍角、光照均匀性的影响, 并分析了超精密加工条件下, 由于加工误差对光学效率的影响。该设计方法为参数化曲面Fresnel透镜的分析提供了一种新的途径。仿真结果表明, 具有小深宽比的曲面Fresnel透镜具有更好的均匀性和更高的能量利用率。
非成像光学 太阳能聚光镜 曲面Fresnel透镜 超精密车削 non-imaging optics solar concentrator curved Fresnel lens ultra-precision turning 红外与激光工程
2018, 47(7): 0718005
1 天津科技大学 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室, 天津 300222
2 天津市微纳制造技术工程中心, 天津 300072
提出了一种准直型LED自由曲面二次光学元件的设计方法, 基于光线追迹, 满足光学元件的光学要求和曲面连续性的几何要求, 简化了自由曲面设计过程, 实现程序化设计。自由曲面的应用以能够实现自由曲面的制造为前提, 基于自由曲面的可加工性, 提出设计方法可结合加工需求灵活更改设计参数, 设计自由度高, 实验验证了设计方法的正确性。
非成像光学 LED二次光学 光学设计 超精密加工 non-imaging optics LED secondary optics optical design ultra-precision turning
1 中国民用航空中南地区空中交通管理局湖北分局，武汉430000
2 中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室，天津300300
针对低空自由飞行目标航迹预测问题，提出从战略与战术两层面综合考虑的方法。基于ADS-B监视数据TC报告，考虑目标多重状态参量偏移值，引入衰减记忆和移动窗口平滑模型综合历史信息，实现适合于低空飞行特点的飞行意图推断，规划出战略预测航迹。同时,依据一种新型跟踪监视算法，提出战术与战略预测相结合的航迹混合预测思想，预测目标未来中远期航迹。
低空飞行 航迹预测 广播自动相关监视 意图推断 low-altitude flight trajectory prediction ADS-B intent inference
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津市微纳制造技术工程中心,天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津300072
误差滤波和分离技术是超精密加工中的关键技术之一。采用误差递减法修正加工路径,利用修正的高斯权函数对测量表面进行滤波处理,设计并完成了整个误差递减系统,实现非球面的超精密车削加工,并在很大程度上提高其表面精度(P-V值)。通过实验验证,利用该加工方法,提高了加工效率,可明显地提高非球面的表面精度,最终达到面形精度小于200nm。
非球面 超精密加工 车削 误差递减修正 aspheric ultra-precision machining turning error decreasing amendment
1 辽宁大学,生命科学系,辽宁,沈阳,110036
2 辽宁大学,环境科学系,辽宁,沈阳,110036
3 沈阳味精厂清原分厂,辽宁,抚顺,113300
从污染的谷氨酸发酵废液中分离纯化噬菌体,并以高滴定度侵染生产敏感菌,借助菌的自发突变筛选出抗噬突变株,再运用紫外线、亚硝基胍复合诱变手段经过初筛、复筛,最后选育出抗噬谷氨酸高产菌株.其过程简单、便利,可靠性高,是选育抗噬谷氨酸高产菌株的好方法,对发酵行业具有指导意义.曾选育到抗噬谷氨酸高产菌株,其摇瓶发酵产量比对照提高26.4%.
钝齿棒杆菌 谷氨酸 抗噬菌体菌株 菌种选育
