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 离轴双反射自由曲面激光整形系统的设计

潘红响 苏宙平

[摘要]设计了一种离轴双反射自由曲面激光整形系统,不仅可以使输出光束辐照度分布变均匀,而且可以控制输出波前和扩束率。通过设置两个约束条件和初始条件,获得自由曲面上相邻采样点之间的迭代关系,从而计算整个自由曲面上所...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(07):070801

 自由曲面的慢刀伺服车削轨迹优化

张琦 薛常喜

[摘要]慢刀伺服(STS)车削技术是加工自由曲面光学元件的一种有效方法。但是在慢刀伺服车削过程中,面形的矢高和口径大小会影响加工精度。针对这种情况,通过研究慢刀伺服车削等弧长法和等角度法的线性化误差趋势,提出了一种先...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):052203

 自由曲面等搭接率算法及激光熔覆工艺实现

苏昊 石拓 石世宏 傅戈雁

[摘要]曲面激光熔覆由于搭接率变化,易导致熔覆层厚薄不均。提出了一种自由曲面激光熔覆等搭接率熔道的轨迹生成算法。采用深度相机采集曲面的点云数据,确定一条点云束,对其拟合后作为初始熔道轨迹并根据等距离步长法得到加工...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402008

 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

 高数值孔径自由曲面极紫外光刻物镜光学设计

毛姗姗 李艳秋 刘 克 刘丽辉 郑 猛 闫 旭

[摘要]高分辨率需求牵引极紫外光刻(EUVL)投影物镜向高数值孔径(NA)、自由曲面设计形式发展。传统的非球面EUVL物镜设计难以在高数值孔径下兼顾校正像差的需求, 往往造成遮拦, 破坏成像对比度。提出了一种高NA无遮拦自由曲面...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(08):0814002

 自由曲面镜片波前像差扩束-缩束拼接技术

禹静 蒋威炜 沈小燕

[摘要]为解决波前传感器检测自由曲面镜片时测量口径不匹配, 在拼接检测方法中测量过程及数据处理较为繁琐等问题, 提出了一种测量自由曲面镜片的方法.该方法在扩大单次测量光束直径后对自由曲面镜片波前像差进行检测, 再由波...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(08):0822002

 自由曲面光学透镜平滑DMD扫描光刻图形边缘

孙彦杰 刘华 李金环 陆子凤 张莹 罗钧

[摘要]数字微镜阵列扫描曝光图形在某些方向的边缘存在约一个像素的锯齿, 对此设计自由曲面光学透镜, 将其安装在距离数字微镜阵列窗口玻璃1 mm附近, 使微镜阵列成像线性错位, 在保持原有线宽和光刻效率的情况下, 平滑曝光图...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(04):0411002

 超短焦投影系统中自由曲面的多视场优化迭代设计方法

于百华 田志辉 苏东奇 高松涛 隋永新 杨怀江

[摘要]为解决超短焦投影系统中自由曲面反射镜的设计难题, 提出一种适用于大视场成像光学系统的自由曲面设计方法, 即多视场优化迭代法.该方法以一个反射平面作为设计起始面, 基于多视场下物像的对应关系, 并根据反射面的法线...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(03):0322001

 基于Skew-Ray追迹法的均匀准直照明TIR透镜设计

甄艳坤 白燕 陈恩果

[摘要]依据LED点光源模型发光特性, 以特定尺寸圆目标屏获得均匀准直照明为目标, 采用Skew-Ray 追迹法描述光线和设计TIR透镜, 其中将透镜全反射区域进行简化处理, 主要通过折射区域的双自由曲面相互配合控制光线实现照明目标...

 PDF全文光学技术 | 2019, 45(06):647

 用于激光光束整形的连续自由曲面的设计

庄雯 张宁 徐熙平 尹鹏 陈琦 李清瑶

[摘要]设计一个有效的连续自由曲面,将给定的准直激光光束映射成任意模式的目标照明,仍然是一个具有挑战性的问题。提出一种基于光线映射来构造连续自由曲面的方法,通过计算光源与目标区域两者辐照度分布之间的光线映射关...

 PDF全文光学技术 | 2019, 45(01):21

 3维曲面振镜激光加工FPLSCM算法实践

杨 航 刘晓东 李君豪 卢敏健

[摘要]为了高质量地将目标图像标刻在任意曲面上, 需要将计算机中排版的2维数据转换为3维数据从而形成具体振镜加工轨迹数据。在大量激光标刻实验测量与计算的基础上, 采用一种对任意自由曲面进行最小化失真展开的区域重点最...

 PDF全文激光技术 | 2019, 43(04):482

 远距离成像汽车平视显示光路结构设计

黄兴洲 胡诗杰 汤国茂 杨 平 许 冰 张改娜

[摘要]针对汽车AR-HUD显示虚像视距更远、虚像视场角更大的需求, 采用自由曲面离轴反射光路结构, 设计了一种焦距为-309 mm, 虚像视距为7.5 m, 虚像视场角为9.8°×5.5°的虚像显示光路。为保证驾驶员观察到的虚...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(05):894

 基于自由曲面透镜的三基色LED照明系统研究

胡海城 黄 丹 刘子学 冯奇斌 吕国强

[摘要]基于三基色发光二极管(light emitting diode, LED)与方棒的投影照明系统具有色域宽、体积小的优点, 但三基色LED和方棒配合使用时, 存在投影亮度不高的问题。首先基于光学扩展量匹配原则选择了LED光源, 然后设计了一组...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(01):113

 基于扩展光源的曲面能量映射优化设计方法

黄丹 冯奇斌 唐天 王梓 彭友 吴疆 王科 吕国强

[摘要]提出了一种基于曲面能量映射的反馈优化设计方法,通过预先计算目标面能量分布趋势重新分配目标面网格单元,构建新的自由曲面透镜面型。采用该方法设计并分析比较了一系列透镜,仿真发现:当目标面半径与目标面高的比值(D...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(12):1222003

 制冷型自由曲面离轴反射光学系统设计

操超 廖胜 廖志远 白瑜 陈炳旭 范真节

[摘要]与非制冷探测器相比,制冷型探测器具有灵敏度高、响应速度快和探测距离远等优点,已被广泛应用于红外光学系统中。为了有效抑制杂散光,制冷型探测器冷光阑位置需要与光学系统实出瞳位置重合。本文提出了一种制冷型离轴反...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(11):1122001

 紧凑型离轴三反光学系统的自由曲面设计

潘思豪 潘枝峰 陈建发

[摘要]光学加工和检测技术的提高为自由曲面的应用开拓了新的领域, 紧扣空间光学对压缩系统体积和实现系统性能提升的需求, 提出一种可快速获得的紧凑型离轴三反光学系统初始结构, 通过3个镜面折叠交叉排布, 极大地压缩了系统...

 PDF全文电光与控制 | 2019, 26(03):97

 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

 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

 基于自由曲面光学的双模态生物医学成像研究

王涛 张明皓 郭玲 李文良 姚建铨 赵彦良 曹兴国 蔡军 李玉翔

[摘要]为了提高光学分子影像与计算机断层扫描(CT)影像的耦合图像质量, 基于自由曲面光学技术建立了光学分子影像与CT影像肿瘤病灶组织的自由曲面光学通道, 实现了双模态影像融合显示。采用肿瘤病灶组织的微进、多空间、多焦...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):041102

 基于加权叠加法的扩展LED光源自由曲面透镜设计

吴涛 苏宙平

[摘要]提出了一种用于扩展发光二极管(LED)光源配光的自由曲面透镜设计方法。利用加权叠加点光源透镜的母线, 设计得到了自由曲面透镜, 构建了反映照度均匀性的评价函数, 自变量为三个权重因子。利用粒子群算法优化权重因子,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(12):122202

 基于相位辅助系统的三维纹理映射和成像

刘星明 王辉静 唐琪 管明祥 蔡铁

[摘要]提出一种基于相位辅助系统的三维纹理重建方法, 将采集到的纹理照片映射到几何模型表面, 以实现对几何表面的纹理色彩的融合处理。建立了纹理映射优化函数, 优化了目标物体和纹理照片的映射, 并通过纹理融合处理, 在最...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(12):121506

 基于自由曲面的大视场空间相机光学系统设计

李旭阳 倪栋伟 杨明洋 任志广

[摘要]运用自由曲面设计一款大视场离轴三反光学系统, 该系统焦距为2 000 mm, F数为12, 视场角为35°×1°, 主镜和三镜采用XY多项式自由曲面设计, 且主镜设计为凸面, 使子午视场达到35°, 进一步拓宽了成像...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(09):0922003

 自由曲面在制冷型离轴三反光学系统的应用

姜晰文 贾学志 丛杉珊

[摘要]研究了制冷型红外离轴三反光学系统成像原理和优化设计方法。给出了一个应用自由曲面的制冷型离轴三反射镜光学系统的设计。系统采用两个自由曲面反射镜和一个偶次非球面反射镜组成二次成像的结构形式, 将制冷型红外探...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0918004

 轻小型大视场自由曲面离轴光学系统设计

赵宇宸 何 欣 张 凯 刘 强 崔永鹏 孟庆宇

[摘要]随着空间技术的不断发展, 高性能、低成本的轻小型空间光学系统成为空间光学领域一个新的研究热点。离轴三反光学系统具有成像质量高、大视场、轻量化程度高等特点, 能够更好地适应轻小型、低成本空间光学系统的应用要...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(12):1218001

 结合面型和视场优化策略的自由曲面设计方法

姚艳霞 袁 群 陈 露 窦沂蒙 殷慧敏 高志山

[摘要]为了增大光学系统的视场, 针对含有自由曲面的离轴反射式光学系统设计, 提出了一种面型优化策略和视场优化策略相结合的优化设计方法。该方法从小视场出发, 以表征光学系统波像差的Zernike标准多项式各项系数为评价依据...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(10):1018001

 自由曲面干涉仪中自适应零位补偿器间距标定

张磊 李东 周胜 李劲松 俞本立

[摘要]研究了自适应补偿器(ANC)中两大补偿器——可变形镜(DM)和部分补偿镜之间的轴向距离标定技术,提出了一种多零位约束方法,利用一块校准镜,通过DM形变实现不同位置的零位检测,从而构建多个测量方程用以限制误差耦合,...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(11):1104005

 自由曲面配光中的鳞甲子面光通量计算

张航 刘锐 陆建东 马佩服

[摘要]二次支撑曲面设计方法是一种将多个二次子面拼接形成一个鳞甲光学面来获得目标面上离散光分布的自由曲面光学设计方法, 而如何高精度求解子曲面上的光通量是一个难题。现有的解决方案是光线仿真统计, 存在效率低和精度...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(06):641

 渐进环焦自由曲面镜片设计

项华中 武杰 付东翔 郑刚 王成 陈家璧 庄松林

[摘要]提出一种渐进环焦自由曲面镜片设计, 从周边离焦防控及光焦度渐变的角度出发构建一个多焦点镜片。在镜片的中心部位形成有一个圆形的中心定焦区, 在外周形成多个环形的周边定焦区, 镜片的光焦度沿着镜片子午线及镜片水...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(04):404

 自由曲面光学元件待加工区域标记方法

陈曦 郭培基 王伟

[摘要]提出了一种使用三坐标测量机(CMM)对自由曲面光学元件表面待加工区域进行标记的方法。针对自由曲面光学元件外形特征设计工件坐标系, 规划工件坐标系定位点, 通过坐标变换将待加工区域的像素坐标转换为对应的自由曲面工...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(04):400

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