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 大孔径长焦距全画幅变焦镜头结构计算与优化设计

温林凯 刘英 姜洋 邢妍 孙强

[摘要]提出了广义拉格朗日乘子(GLM)算法、内点法和修正序列二次规划算法三种优化算法。采用像差分布合理的正-负-正-负-正镜头结构,设定合理的普适性参数,利用所提的三种方法计算获得了变焦范围为30~100 mm、恒定F数为2.8...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(09):092201

 低截取比下复合抛物面聚光器的光热性能

吴德众 李明 李国良 王云峰 冯志康 周国富

[摘要]考虑复合抛物面聚光器(CPC)的经济性和光学性能,对CPC结构进行了优化设计。根据参数方程,分析了相同面积内的截取比对CPC总弧长和接收管数量的影响。研究结果表明,CPC截取比取0.15~0.25时,可有效降低对CPC弧面材...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(08):082201

 面向皮革缺陷检测的离轴LED曲面阵列照明设计

王德宇 王雪琨 于文文 曹建军 钱维莹 高淑梅

[摘要]提出了一种曲面LED阵列设计方法。根据光线叠加原理,将LED排列在自由曲面上,通过曲率控制LED的出光角度。基于LED曲面阵列离轴照度分布的解析式,引入了基于模拟退火的粒子群优化算法,设定约束条件,构建均匀度评价...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(08):082202

 可调焦自适应光学扫描激光眼底成像系统设计

江慧绿 李超宏 廖娜 厉以宇 陈浩

[摘要]自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统, 通过视标引导, 调节Badal系统中的透镜间距, 实现人眼低...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(02):022202

 介电润湿液体棱镜阵列的三维空间光束指向控制

杨龙啸 赵瑞 孔梅梅 陈陶 关建飞 梁忠诚

[摘要]为实现三维空间光束指向控制,提出了一种基于介电润湿效应的液体棱镜阵列系统。根据几何光学和介电润湿理论,推导并分析了光束转向角与液体棱镜单元的最大偏转角、介电润湿接触角、棱镜单元间距及液体折射率等因素之间...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(16):162201

 基于折射率预补偿方法的扩展光源匀光照明二次光学设计

康学亮 姚海兵 刘启隆 王丽 张白 陈科

[摘要]扩展光源的二次光学设计对于开拓大功率发光二极管(LED)在照明领域的应用具有重要意义。分析扩展光源条件下匀光配光系统照明效果的退化原因,提出一种折射率预补偿方法,并基于该方法针对8 mm口径的扩展光源设计匀光配光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(15):152202

 全反式超短脉冲测量系统的光学设计

程广真 张留洋 浦绍质 曲玉秋 李倩茹 于泽

[摘要]由于超短脉冲测量系统中存在透射元件,脉冲经过测量系统时将被展宽,因此测量结果中存在较大的误差。针对脉冲测量中被展宽的问题,设计了一种全反式超短脉冲测量系统,可实现对更短的超短脉冲的测量。所设计的系统利用菲...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(15):152201

 多端口波长选择开关的光学设计与优化

张倩 陈根祥 宋菲君 高云舒

[摘要]波长选择开关(WSS)是目前及下一代可重构光分插复用器(ROADM)与动态全光网络的核心器件。WSS目前正向着多端口数与高光谱调制精细度的方向不断发展。利用光学设计软件ZEMAX模拟了整个WSS光学系统,通过建立傅里叶透镜组...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(14):142201

 基于调频法的介电液体透镜研究

吕红艳 崔建国

[摘要]因液体透镜在成像、生物识别、光电和芯片实验室等方面具有广泛的应用前景,研制出一种基于调频法的介电效应液体透镜,通过调节输入电源信号频率实现对透镜焦距的控制,获得了频率、电压、接触角、焦距和透镜孔径间的变化...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(13):132201

 490 nm阵列发光二极管黄疸光疗仪光源系统

于莉媛 韩斌 何金刚 杨磊 舒刘琴 牛萍娟

[摘要]设计了一种基于蓝绿光发光二极管光源的黄疸光疗仪光源系统。根据光线在皮肤和组织中的传递过程及胆红素和光红素之间的转化过程,通过光谱匹配,建立与目标光谱匹配度较高的光源光谱。对光源阵列进行设计和仿真,建立了光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122302

 大相对孔径、长焦距的紫外告警光学系统设计

曹桂丽 刘芳芳 贾永丹 张倩 徐崇斌

[摘要]利用ZEMAX软件设计了一款大相对口径、长焦距的远心紫外告警光学系统。光学系统包含6片球面透镜,总长约为154 mm。其中光学系统焦距为100 mm,相对孔径为1∶2,视场角为10°。采用具有负折射率温度系数的CaF2作为负透...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122203

 线性菲涅耳式聚光系统阴影与遮挡计算分析模型

梁飞 张娜

[摘要]提出了一种阴影与遮挡计算分析模型,并进行了验证。等间距布置16列反射镜,瞄准线高度为9056 mm,对比了镜间距为100 mm时阴影在SolTrace软件中与所提模型中的计算结果。给出了所提模型在上述条件下确定镜场布置最佳间距...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):122202

 薄膜弯曲振动驱动液体变焦透镜的机理

许珂 李华 茆廷学

[摘要]提出了一种薄膜弯曲振动驱动液体变焦透镜的新型结构, 理论分析和实验研究了该新型透镜的机理。结果表明, 在薄膜弯曲振动驱动下, 此透镜的压强为中心大边缘小, 此透镜为凸透镜, 其焦距随输入电压的增大而减小, 焦距的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):092202

 基于Delano图的手机镜头光学系统设计

戴付建 张凯元 李闯

[摘要]手机镜头朝着高分辨率、大孔径、超薄化的发展方向。根据手机镜头的设计要求, 研究了设计要求参量与Delano图的相关约束条件和目标函数的转换关系, 结合蒙特卡罗-粒子群优化(PSO)混合算法, 实现了手机镜头初始结构的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):092203

 指纹静脉多模识别光学系统的设计

叶文炜 何丽鹏 林峰

[摘要]设计了一款可同时提取人体指纹及静脉图像的红外与可见光共焦光学系统。该系统由10片球面透镜组成, 系统焦距为10 mm, 视场角为34°, F数为2.4。为减小仪器体积, 系统的共轭距控制在120 mm以内。利用ZEMAX软件对系...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):092201

 基于AlN的MEMS变形镜仿真及驱动性能研究

邵健 李琦 余洪斌

[摘要]设计了一种基于氮化铝(AlN)材料的压电连续面型变形镜,采用理论分析和COMSOL仿真对该AlN MEMS变形镜的结构进行了优化,拟合了前14项Zernike多项式 ,对其驱动性能特别是像差矫正能力进行了系统研究。研究结果表明,该...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082204

 基于多焦点自由曲面菲涅耳人工晶状体设计

曹晶辉 朱华新 苏宙平

[摘要]为了实现人工晶状体植入人眼后在远、中、近三个视距范围内均清晰成像,帮助白内障患者获得更好的视觉体验,设计了多焦点菲涅耳透镜,其环带面采用自由曲面的形式。通过每个环带交替控制焦距的方法,避免了随着瞳孔收...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082202

 一种主次镜组合LED准直照明系统设计与分析

杨帆 何川 张旭升

[摘要]为使LED光源实现特定范围内的均匀照明,提出了一种由复合抛物面集光器和自由曲面透镜结合的主次镜两级准直照明设计方法。该方法可将照明系统出射角控制在±5°~±15°范围内,并在目标区域内实现均...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082201

 高收集效率双光子内窥物镜的光学设计

吴丹磊 冯丽爽 王爱民

[摘要]内窥镜物镜是双光子成像应用于医疗内窥成像的关键部件,物镜的成像质量和信号光收集效率对最终图像的质量至关重要。为光纤扫描式双光子成像系统设计了一款高收集效率、大视场、结构紧凑的物镜。在该系统中,920 nm飞...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):071801

 用于机器视觉测量曲面照明的LED阵列优化算法设计

阙笑语 吴国华

[摘要]与平面目标面相比,在曲面目标面产生均匀的照度分布时,LED阵列的设计更复杂。通过优化LED阵列排布,使其在复杂曲面的目标面上产生了均匀的照度分布。构建了反映照度均匀性的目标函数,目标函数以阵列中各LED的位置坐...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):072201

 AlGaN基紫外分布式布拉格反射镜的结构优化

张李骊 刘战辉 钟霞

[摘要]采用传统的相关性分析方法, 结合光学传输矩阵理论为基础的商用膜系设计软件, 对紫外波段(中心波长314 nm)AlGaN基布拉格反射镜的反射光谱进行了一系列模拟, 研究了部分结构参数与反射率、中心波长的相关性及相关系数。...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062203

 大视场高分辨率光学拼接头盔显示器的设计

王士铭 程德文 黄一帆 王涌天

[摘要]视场角(FOV)和分辨率是头盔显示器(HMD)非常重要的两个参数。但是由于“视场角-分辨率不变量”的存在, 限制了单一通道头盔显示器同时实现大视场角和高分辨率的能力, 通过拼接的方法可以有效地打破这个限制。利用4个经...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062201

 导光板发光质量评价与优化设计

李萍 钱维莹 丁峥伟 谭叶青 高淑梅 张琦 王健

[摘要]为实现对导光板发光质量快速、精准的评判, 找出亮度差异较大的区域进行优化设计, 提出了一种新的基于图像处理技术的导光板优化设计方法, 深入研究了导光板发光质量的评判标准。以灰度直方图表征光能分布, 进而给出均...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062202

 一种可变远距离大功率激光聚焦系统的设计

胡明勇 封志伟 范二荣 赵奇 李明杰

[摘要]基于初级像差理论, 将卡式系统与前端透镜组相结合, 设计了一种可变远距离大功率激光聚焦光学系统。目标物体在500~5000 m范围内变化时, 通过调节前端透镜组到卡式系统的距离来改变焦面位置, 实现对聚焦光斑大小的控制...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062204

 激光照射稳定性检测系统集成分析

边吉 高天元 韩旭 高懿冰

[摘要]根据光学设计要求,采用多波段共口径卡氏系统对激光照射稳定性检测系统进行光机结构设计。为保证检测系统在复杂的环境下仍具有较高的检测精度,利用有限元方法对系统结构进行了热力学仿真分析,将各光学元件表面上的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):052201

 大面积高均匀度平行光曝光机用自由曲面复眼透镜设计

陈忠雨 尹韶云 孙秀辉 江海波 杜春雷

[摘要]大面积平行光曝光机是印刷线路板(PCB)、显示面板和触摸屏等电子产品重要的制造设备, 由于采用复眼结合反射镜的非轴对称科勒照明光路, 其曝光均匀度只有0.85左右, 难以满足高精度加工制造的需求。针对此问题, 提出了采...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):042201

 大口径非球面元件磨削轮廓测量技术研究进展

席建普 李彬 任东旭 赵则祥

[摘要]大口径非球面光学元件具有优越的光学特性, 在激光聚变、空间技术和大型光学望远镜等领域有着越来越广泛的应用。然而大口径非球面元件的大批量生产需要高精度和高效率的数控磨削、抛光技术, 同时超精密大中型非球面光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030008

 大口径空间主反射镜拼接化结构技术综述

李旭鹏 石进峰 王炜 王永杰 樊学武

[摘要]空间主反射镜拼接化是未来宇宙观测的发展趋势之一, 相比传统的整镜形式空间主镜, 拼接主反射镜具有大口径、突破运载器整流罩尺寸限制、高分辨率、轻质和主动调节等特点。根据国内外相关文献和研究项目中主反射镜的拼...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):030002

 具有转像功能的变焦目镜光学系统设计

罗春华 张明磊 刘顺瑞 丛京洲 罗天娇

[摘要]在一些环境比较恶劣的情况下, 需要密封使用的变倍望远镜, 经常会将转像及变焦集成到目镜上, 这样更有利于整体进行密封设计。因此设计了一种在可见光波段具有实像面转像变焦目镜的方案。通过对目镜初始结构的分析, 高...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(03):032201

 LED菲涅耳透镜光纤束耦合器设计

赖丽萍 王文法 庄其仁

[摘要]为了解决现有照明光纤束的发光二极管(LED)透镜耦合器的厚度和均匀性问题, 根据菲涅耳光学理论和全反射原理设计了一款新型菲涅耳透镜耦合器。利用菲涅耳旋转曲面和自由曲面全反射旋转面, 将LED朗伯光源发出的光束整形...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):022201

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