北京理工大学 光电学院 “精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室, 北京 100081
Czerny-Turner型光栅光谱探测技术凭借其色散均匀、灵敏度高、光谱探测范围宽等优势成为现代光谱仪器研究的热点, 广泛应用在生物学、医学、材料科学等领域, 但受限于像散, 系统的成像质量和分辨力难以进一步提高。为解决上述问题, 提出了基于复曲面镜的高分辨Czerny-Turner光谱探测技术, 通过复曲面镜子午和弧矢方向焦距不同的特性来校正像散, 在保证C-T型光谱仪高灵敏、宽谱段优点的前提下, 改善成像质量, 提高系统分辨力。理论分析和实验结果表明, 复曲面镜消像散光谱仪样机基于10nm扫描间隔的光谱拼接技术, 在400~800nm工作波段范围内光谱分辨力达到0.020nm。为C-T型光谱仪的分辨力改进提供了一种可行途径。
应用光学 像散校正 复曲面镜 高分辨光谱探测 applied optics Czerny-Turner Czerny-turner astigmatism correction toric mirror High-resolution spectrral detection
设计了一种集激光光束质量分析、光电自准直、激光自准直和光轴一致性检测等多种检测功能为一体的多功能光电检测系统.系统工作波长范围为300～1 700 nm，准直准确度2″,角分辨力0.1″.设计了一种长焦距平行光扩束系统和三光轴系统，采用带有中心平面的、可移动的复曲面摄远物镜，物镜口径75 mm，扩展口径至400 mm，使系统实现了光轴一致性、出射激光指向及多参量集成检测功能，集成化程度高.利用光学设计软件ZEMAX进行系统仿真和优化设计，在全视场内，不同波长所对应的各焦距位置50 lp/mm处MTF>0.2.成功研制一台功能样机，并于加工装调后进行了测试试验，结果表明该仪器获取图像清晰准确，能够满足测试要求.
光学设计 光电多功能检测 复曲面设计 扩束系统 多光轴系统 摄远物镜 多重组态 Optical design Optical multifunctions detection Toric lens design Beam expander system Multioptical axis system Telephoto lens Multiple configurations
北京理工大学,信息科学技术学院,光电工程系,北京,100081
轻型大视场头盔显示器(HMD)在虚拟现实、增强现实、**和反恐等领域具有广阔的应用前景.传统的目镜结构形式难以满足头盔显示器对系统视场、体积和重量的苛刻要求.通过采用自由曲面(FFS)棱镜实现了大视场轻型头盔显示器目视光学系统,讨论了FFS头盔显示系统的设计方法并给出了设计结果.
头盔显示器 光学设计 自由曲面棱镜 复曲面
