李洋 1,2王国名 1,2王颖 1,2程智 1,2[ ... ]董登峰 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所,北京 100094
2 中国科学院大学,北京 100049
高性能光学成像器件是机器视觉测量的重要基础,液体透镜作为一种结构紧凑的快速电控调焦器件,在机器视觉测量领域中具有明确的应用前景。针对液体透镜调焦器件在视觉测量中性能易受环境干扰、系统内参难以准确标定的问题开展研究。首先,构建了基于Optotune液体透镜器件的机器视觉测量系统,分析了液体透镜器件电控调焦工作机理,提出了调焦系统的电流-焦距数学模型,研究了影响液体透镜调焦系统参数的温度、重力因素作用机理,分别提出了温度-焦距、重力-主点位置影响量传递与补偿数学模型;然后,将上述各系统模型与针孔相机成像模型相结合,提出了液体透镜调焦系统的函数化内参表达式,设计了求取表达式全部系数的标定装置与标定流程,并进行了系统内参标定实验,验证了文中内参标定方法的可行性;最后,利用标定所得的内参对边长30 mm的棋盘格靶标进行了测量实验,通过尺寸测量精度反映内参标定精度。实验结果表明,文中方法能够得到比现有插值法更准确的内参标定结果,其中图像角点空间映射位置误差均值为0.10 mm,棋盘格边长测量结果最大相对误差为0.68%,两项误差比插值法所得内参的测量结果分别减小了27.2%和54.4%。
机器视觉 液体透镜 相机标定 电控调焦 环境补偿 machine vision liquid lens camera calibration electronically controlled focusing environmental compensation 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210472
作者单位
摘要
1 中国科学院光电研究院 激光测量技术研究室, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
多波长掺铒光纤激光器在波分复用光学通信等领域具有广阔的应用前景, 引起了大量关注。为了满足不同场合的应用需求, 本文报道了一种结构紧凑、基于非线性放大光纤环镜的双波长连续运转掺铒光纤激光器。该激光器采用全保偏光纤结构。除了光纤外, 激光腔内只含有波分复用器、2×2光纤耦合器和光纤反射镜3个器件。非线性放大光纤环镜在腔内引入强度相关损耗, 当腔内损耗随着入射光强增加而增加时, 可以有效抑制腔内激光模式竞争。当强度相关损耗的抑制作用和激光模式竞争达到平衡时, 激光器即可实现稳定的多波长输出。在260 mW泵浦功率下, 激光器运转在双波长振荡状态, 输出波长分别为1 5605 nm和1 5632 nm, 边模抑制比达到468 dB。随着泵浦功率的提高, 激光器依次工作在单波长、双波长和三波长运转状态。该激光器结构简单, 操作方便, 具有很好的应用前景。
光纤激光器 双波长运转 强度相关损耗 模式竞争 非线性放大光纤环镜 fiber lasers dual-wavelength operation intensity-dependent loss mode competition nonlinear amplifying loop mirror 
中国光学
2019, 12(4): 810
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Laser Measurement Technology, Academy of Opto-Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In this Letter, we report on a novel architecture for a self-starting mode-locked figure-eight erbium-doped fiber laser using a loss-imbalanced nonlinear optical loop mirror (NOLM) with a bidirectional output coupler. An all-polarization-maintaining structure is adopted. A 2 × 2 optical coupler with a splitting ratio of 50:50 is used at the junction to form an NOLM. Another coupler with a splitting ratio of 10:90 is introduced at one end of the fiber loop. The 10:90 coupler plays two roles: power attenuator and bidirectional output coupler. This architecture can achieve both large modulation depth and good self-starting ability simultaneously. With this architecture, the self-starting mode-locking operation is achieved easily with pump power above the threshold. The clockwise and counter-clockwise mode-locked output powers are 10.1 and 10.3 mW, respectively, with the repetition rate of 3.63 MHz. The spectral bandwidths of the clockwise and counter-clockwise mode-locked output pulses are 7.4 and 2.9 nm, and the corresponding pulse widths of the direct outputs are 530.6 fs and 1.55 ps, respectively.
140.3510 Lasers, fiber 140.4050 Mode-locked lasers 
Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 121404
作者单位
摘要
1 中国科学院光电研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
光电自准直经纬仪是一种集成了光电自准直仪和经纬仪双重功能的精密测量系统, 其光路由目视内调焦望远系统和光电自准直系统两部分组成。首先提出共光路光学系统的设计原理与方法, 优化设计成像清晰的内调焦望远系统和分辨率较高的自准直光学系统。然后对影响成像质量最大的多胶合棱镜进行公差分析和设计, 给出既满足成像要求又兼具经济性的加工公差值。最后对设计的光学系统进行精度测试。测试结果表明, 所设计的光学系统在±20″视场范围内自准直精度达到0.6″, 可以满足设计要求。
光学设计 自准直经纬仪 内调焦系统 光路计算 优化设计 
激光与光电子学进展
2017, 54(10): 102203
作者单位
摘要
1 中国科学院光电研究院,北京 100094
2 中国科学院大学,北京100049
为提高高空高速环境下机载光谱相机光学系统的成像性能,分析了飞行高度对光学窗口面型变形的影响,合理设计光学窗口厚度。基于有限元流固耦合、流热耦合模型,仿真高空高速环境下气动压力、气动热载荷对光学窗口的作用,分析了飞行高度对不同厚度光学窗口面型变形的影响; 初步选择光学窗口厚度,利用Zernike多项式对该光窗面型变形进行拟合并输入光学软件,以MTF及波相差为评价指标,分析了光学窗口变形对光学系统成像性能的影响,最终确定合理的光学窗口厚度。结果表明: 飞行器在5~30 km高空以3 Ma速度、5°攻角飞行时,口径200 mm的光学窗口合理设计厚度为15 mm。为不同飞行高度范围光学窗口厚度的选择及优化提供了一定依据。
热光学分析 气动效应 光学窗口 有限元分析 成像性能分析 thermal optical analysis aerodynamic effect optical window finite element analysis imaging performance analysis 
红外与激光工程
2016, 45(8): 0818001
作者单位
摘要
1 长春理工大学, 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 长春 130022
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130022
为解决现有太阳模拟器无法同时模拟真实太阳张角和真实辐照度(一个太阳常量)的难题, 设计了一种新型太阳模拟器光学系统, 阐述了光学系统中聚光镜的设计、光学积分器的优化技术及投影镜组的离焦对辐照不均匀度的影响.利用Zemax软件, 以序列与非序列功能相结合的方式对积分器的光学参量进行优化, 并设计了视场光阑和准直物镜系统.利用LightTools软件对光学系统进行仿真, 结果表明: 设计的太阳模拟器可以实现32′的真实太阳张角模拟, 且辐照度达到一个太阳常量.同时, 辐照面小于Φ100 mm时, 不均匀度优于±1.6%; 辐照面在Φ(100~300)mm时, 不均匀度优于±3.8%.
太阳模拟器 太阳张角 辐照度 光学积分器 不均匀度 视场光阑 准直物镜 Solar simulator Solar angle Irradiance Optical integrator Non uniformity Field stop Collimating lens 
光子学报
2014, 43(11): 1122005
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 吉林 长春 130022
针对当前太阳模拟器辐照均匀性难以提高的问题,设计了一种新型集束式光学积分器。在对称式光学积分器理论分析的基础上,介绍了集束式光学积分器的设计过程,用LightTools 软件对太阳模拟器光学系统进行模拟仿真。结果表明,使用集束式光学积分器后,太阳模拟器不均匀度显著降低,在Φ 50 mm 范围内小于0.2%,Φ (50~120) mm 范围内小于1.5%,满足高辐照均匀性的使用要求。
光学器件 太阳模拟器 光学积分器 辐照均匀性 矩阵 
激光与光电子学进展
2014, 51(12): 122301
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 吉林 长春 130022
硅基液晶(LCOS)空间光调制器件的特点是反射光成像,要求照明光束发散角小,均匀性好。对此,设计了由抛物型反光碗、复眼透镜、偏振分光棱镜、聚光镜等组成的用于LCOS 的照明系统,对抛物反光碗以及复眼透镜各参数的设计原理做了详细分析,具体包括光源出射角度,光源的总体长度,所需均匀照亮的尺寸,抛物反光碗各参数对出射角度的影响,其实现原理主要包括复眼透镜匀光理论。设计要求光源出射角度小于10°,总体长度为220 mm,均匀照明面积为20 mm×20 mm,最后给出聚光透镜组的设计结果,使光线聚焦到LCOS 表面,照度值要达到0.35 lx/m2,其不均匀度在15%以内。进一步使用Lighttools 软件,对其进行仿真,由照度曲线图和照度栅格图可知,设计结果满足设计要求。
光学设计 抛物反光碗 复眼透镜 硅基液晶 
激光与光电子学进展
2014, 51(7): 072201
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心,吉林 长春130022
设计一种能够同时满足辐照面辐照度达到一个太阳常数和32′张角的太阳模拟器。利用理论计算和光学软件仿真相结合的设计方式,对聚光系统、积分器和准直系统分别进行设计与优化,并提出一种新的氙灯建模方式,最后利用lighttools对整体光学系统进行仿真分析,获得了各部件在光学系统中的最佳位置,使整个光学系统达到较高的能量利用率和辐照均匀性。
太阳模拟器 组合椭球镜 光学积分器 准直镜 仿真 solar simulator combination condenser lens optical integrator collimating lens simulation 
光学仪器
2014, 36(2): 136
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 吉林 长春130022
针对高精度星敏感器对其功能测试设备精确模拟星点位置和星等的实际要求,设计了一种硅基液晶(LCOS)型高精度动态星模拟器的光学系统。分析星模拟器准直与照明光学系统的任务需求并给出了设计方案。为提高模拟器的成像精度,提出了LCOS的光学拼接方法,详细设计了大视场、大相对孔径、大出瞳距离的准直光学系统并进行了像质评价;为同时满足显示器件的照明条件和-1~7等星的准确模拟,对照明光学系统进行了详细设计并给出了仿真结果。提出了一种动态星模拟器星点位置修正方法,通过实验测试,动态星模拟器的星间角距误差优于12″,精确模拟-1~7等星,满足当前对高精度星敏感器的检测需要。
光学设计 星模拟器 硅基液晶 光学拼接 复眼照明 
中国激光
2014, 41(7): 0716003

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!