长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
在满足设计指标和实际使用要求的基础上,在传统头盔显示器球面光学系统中引入非球面和自由曲面系统,校正系统像差,使头盔显示器光学系统更加简单和轻巧。应用Zemax软件,设计出了视场 40°×30°;出瞳直径10 mm;波长540～560 nm;后截距大于3 mm;分辨力33.3 lp/mm空间频率处的调制传递函数(MTF)值大于0.1的离轴双通道头盔显示器光学系统。
头盔显示器 小型化设计 自由曲面 helmet mounted display(HMD) miniaturization design parallax
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对于320×256非制冷焦平面阵列探测器(像元尺寸25 μm×25 μm),设计了工作在8~12 μm波段折射式红外连续变焦光学系统。该系统在变焦过程中相对孔径不变,F/#为1,系统变倍比为 3∶1,焦距50~150 mm,光学筒长209.5 mm。该系统由5片透镜构成,并且仅使用锗一种材料。该系统采用机械补偿的方法,通过引入非球面和衍射面,使系统结构简化,并且提高了成像质量。系统在空间频率为20 lp/mm 处,各个视场的MTF均在0.5以上。
光学设计 红外变焦 折/衍混合 optical design infrared zoom system diffractive/refractive system
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在研究了大功率半导体激光器(HPLD)光束特性的基础上，提出了实现大功率半导体激光束变发散角的设计方法。针对线源像散激光光源设计了由两个垂直放置的平凸柱透镜组成的可变激光束发散角的整形系统。在满足光束发散角要求的前提下，通过离焦使其出射光束的发散角在一定范围内连续改变。建立了两个柱透镜移动量与光束发散角关系的数学模型。利用商用光学软件对整形系统进行了模拟，结果表明，光束发散角被压缩在一定范围内连续改变，从而可实现对不同范围物体照明。
激光器 大功率半导体激光器 光束整形 变发散角 柱透镜 光学设计 激光与光电子学进展
2012, 49(7): 071401
