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 基于光线追迹的红外探测光学系统杂散辐射研究

张发强 张维光 万文博

[摘要]杂散辐射分析与抑制是红外探测光学系统设计的重要环节，杂散辐射增加了系统的噪声，降低了红外探测系统对目标的探测能力。首先对红外探测系统杂散辐射源进行了分析，对基于光线追迹的杂散辐射分析理论进行了介绍，并...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(09):0904006

 鱼眼镜头图像畸变的校正方法

吕丽军 刘 盟 侍 业

[摘要]提出了一种校正鱼眼镜头图像畸变的新方法。通过追迹光学系统的主光线，获得它在投影平面上的径向位置与它在像平面上位置之间的关系曲线；然后用傅立叶级数拟合该关系曲线；并求出该级数的逆函数，结果就可以根据畸变...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(09):0926002

 非线性介质中的强激光系统自聚焦现象的仿真分析

李冬冬 张鹏博 张稳稳 佘江波

[摘要]以强激光系统和自聚焦理论的研究为出发点, 主要采用光束传输法和光线追迹法分析了非线性介质下的强激光光束传输过程。并且, 基于适合于非线性介质下光线追迹的亚当斯法和基于梯度信息的光强分布的恢复算法, 仿真模拟...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(07):0706003

 三维无规则不均匀折射率场光线追迹新方法

熊浩西 易仕和 丁浩林 徐席旺 欧阳天赐

[摘要]飞行器在大气层中高速飞行时, 气动加热, 光学窗口与外部气流相互作用形成了复杂的流场结构。其折射率分布无规则、不均匀, 很难准确得到光线的传播路径。为此, 提出三种四阶精度方法的光线追迹方案, 通过与螺旋光线解...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(05):0503005

 折反式望远系统全视场全口径偏振特性研究

王稼禹 李英超 史浩东 江 伦 王 超 刘 壮 李冠霖

[摘要]针对单根光线追迹方法在部分偏振光条件下无法对系统进行全面评价的问题, 基于斯托克斯表示法提出了全视场、全口径光线追迹方法, 通过对原有折射与反射穆勒矩阵表达式的优化, 建立入射光偏振度、光线角度等参量与出射...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(03):0318004

 离轴非球面零位补偿检验的非线性畸变校正

厉宏兰 袁吕军 徐节速 李 倩 康 燕

[摘要]在大口径、快焦比非球面的补偿检验中，入射光线在短距离内发生大角度急剧折转，导致干涉仪面形检验结果图像产生非线性畸变，严重影响了数控小磨盘抛光的位置精度和误差去除效率。为了校正离轴非球面在补偿检验中产生...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(04):638

 一种新型keV波段超高分辨光栅光谱仪设计

李卓 李宾

[摘要]在0.6~1.5 keV光子能量范围内设计了一种新型光栅光谱仪结构,该结构的光学系统包含前置凸柱面镜和凹柱面变线距光栅。针对子午尺寸为30 μm(均方根值)的高斯光源和10 m的上游初始物距,该结构实现了33000~70000的分辨能...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(08):0822001

 低温辐射计黑体腔吸收率分析

庄新港 刘红博 张鹏举 史学舜 刘长明 刘红元 王恒飞

[摘要]低温辐射计是目前国际上光辐射功率计量中准确度最高的测量系统, 其光辐射测量不确定度可达10-5量级, 目前国内仅有少数研究机构从国外引进低温辐射计开展计量研究, 亟待发展国产低温辐射计替代进口产品。 由于低温辐射...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(07):2018

 光纤及双光纤扰模器远/近场扰模性能的模拟分析

陈平 黄凯 叶慧琪 韩建 郝志博 肖东

[摘要]在高精度视向速度测量系统中, 圆形光纤逐渐被多边形光纤替代, 结合多边形光纤、透镜和圆形光纤的扰模方案也被陆续提出。通过光线追迹的方法, 对圆形、八边形截面的两种光纤以及基于这两种光纤的双光纤扰模器的扰模性...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(05):0506005

 无衍射二维光学晶格的仿真方法

曲正 胡春光 查日东 胡晓东 胡小唐

[摘要]无衍射光学晶格主要采用函数传递的方式进行数值计算分析, 数学模型抽象, 程序构建复杂, 难以灵活地分析不同光学元件及其缺陷和光路结构对光学晶格物理形成过程的影响。从光路仿真角度出发, 提出了一种无衍射光学晶格...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(05):0503001

 光刻胶热熔法制备的非球面微透镜的设计方法

刘向阳

[摘要]为了进一步提高入射到光敏元上的光能, 针对光刻胶热熔法制备的微透镜的非球面面形, 提出了一种结合有限元光线追迹和拉格朗日乘子法的设计方法。给定焦距, 用该算法可以自动计算出所需的微透镜面形。为了验证算法的精...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(02):0208001

 基于近焦点非球面透镜的LED均匀照明设计

梁孙根 胡 淼 张春洋 胡晓粉 毕洲洋 李齐良 卢 旸 毕美华 杨国伟 周雪芳

[摘要]依据几何光学和非成像光学理论，提出了一种基于大尺寸近焦点非球面透镜的大功率LED均匀光源设计方法。在该方法中，首先根据选定参数的LED通过几何光学理论初步设计非球面透镜参数，然后在ZEMAX软件中对非球面透镜参数...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2019, 31(09):091002

 多角度偏振成像仪杂散光仿真分析

韩琳 李双 洪津 骆冬根 孙亮 张苗苗

[摘要]杂散光仿真分析是保证多角度偏振成像仪获取高精度偏振辐射数据的关键手段之一。根据仪器光学系统的自身特点,分析了杂散光的主要来源。 针对采用点源透过率法难以适用于大视场光学系统杂散光分析的问题,介绍了基于黑斑...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2019, 14(02):81

 一种应用于激光微烧蚀的光学聚焦系统简化设计方法

常 浩 叶继飞 李南雷 周伟静

[摘要]针对激光微推力器对光学聚焦系统结构紧凑、聚焦光斑尺寸小以及避免羽流污染的特殊要求, 采用传统的光线追迹法研究单透镜直接聚焦、双透镜准直聚焦两种典型方案光学设计方法。针对低功耗半导体激光器光纤耦合输出的芯...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0906007

 基于光线追迹的LED裸眼三维显示技术准直性研究

佀同岭 朴 燕 李 敏

[摘要]在LED集成成像裸眼三维显示中, LED大屏幕的单个像素点的发散角很大, 使用平凸及双凸透镜, 图像的重构光线发散且相邻透镜单元间的像素串扰大, 导致立体场景再现的过程中图像不清晰, 影响重构三维图像的质量。根据光线...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(06):0603002

 离轴非球面的条纹反射检测技术

赵文川 周敏 刘海涛 肖向海 宋伟红

[摘要]条纹反射测量技术具有动态范围大、灵敏度高的特点，通过高精度的系统标定可以获得很高的测量精度。本文研究将条纹反射测量技术应用于离轴非球面反射镜粗抛光阶段的面形检测，使用激光跟踪仪建立检测系统坐标系，然后...

 PDF全文光电工程 | 2018, 45(07):170663

 锥状微结构阵列提高OLED出光效率的研究

钟可君 伏燕军 江光裕

[摘要]为提高OLED出光效率，在OLED基底上设计锥状微结构阵列，通过几何光学和光线追迹方法分析了锥状微结构对OLED出光效率的影响。结果表明：锥状微结构阵列最大可以提高60%的出光效率；锥状微结构阵列的占空比、材料折射率...

 PDF全文液晶与显示 | 2018, 33(10):823

 光学设计软件X-LAB及其工程化应用

杨祖华 周维民 李鹏飞 张强强 魏 来 陈 勇 范全平 巫殷忠 曹磊峰

[摘要]针对自由电子激光、同步辐射光束线以及惯性约束聚变、极端条件物理过程等X射线光学系统, 开发了具有独立知识产权的光学设计仿真软件X-LAB。基于光学衍射算法和序列式光线追迹算法, 该软件集光线追迹仿真、矢量衍射仿...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2018, 30(11):112002

 Seya-Namioka单色仪中光栅曲率半径误差的影响及补偿

孟竹 谭鑫 巴音贺希格 王玮 刘兆武 赵旭龙

[摘要]Seya-Namioka光栅制作过程中的曲率半径误差会引起离焦像差，该像差会对光栅单色仪的光谱性能造成极大的影响。本文基于光线追迹理论，模拟分析了曲率半径误差对Seya-Namioka光栅的具体影响。分析结果表明，出入臂长度...

 PDF全文中国光学 | 2018, 11(04):623

 LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场研究

李 耀 李 阳 王 超

[摘要]为了研究LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场的均匀性, 本文提出了一种新的求解泵浦光路径的计算方法。首先建立了适用于不同泵浦结构的激光二极管多侧面泵浦全固态激光器的晶体吸收光场分布模型; 然后模拟并分析了单向...

 PDF全文中国光学 | 2018, 11(02):206

 光电探测器上多组圆环条纹的现象与机理

王彦斌 陈前荣 朱荣臻 任广森 周旋风 李 华

[摘要]在开展激光对光电成像系统的干扰实验时, 观察到光电探测器上多组圆环条纹并存的现象, 并采用对光学系统拆解、测量、建模重构和光线追迹的方法揭示了每一组圆环条纹的产生机理。首先, 对实验所用的光学系统进行拆解, ...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1003004

 超声速气膜冷却时的光学性能优化设计

易司琪 丁浩林 龙志强

[摘要]高速飞行器在大气层中飞行时, 其光学头罩承受着严重的气动加热。超声速气膜冷却方法可以有效地隔离外部加热, 但是冷却气体和主来流形成的混合层会引起光束退化, 影响成像质量。为减少光束退化, 优化超声速气膜冷却时...

 PDF全文应用光学 | 2017, 38(04):549

 椭圆反射式波带片光线追迹算法

杨祖华 魏 来 张强强 陈 勇 范全平 巫殷忠 曹磊峰

[摘要]提出了一种基于光栅衍射原理的椭圆反射式波带片(ERZP)光线追迹算法, 分析了ERZP的衍射聚焦和能谱分辨特性。基于该算法, 将ERZP光线追迹模块添加到光学仿真软件X-LAB中, 使之具有了计算量小、效率高等优点, 这对含有E...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(09):0920001

 基于傅里叶光学原理的新型凹面光栅衍射效率测量方法

马振予 齐向东 李晓天 巴音贺希格 姚雪峰 吉日嘎兰图 张善文 于海利

[摘要]凹面衍射光栅兼具色散分光与光束聚焦功能, 同时具有像差校正、 低杂散光、 无鬼线和高信噪比等优势而受到光谱仪器领域的广泛关注。 衍射效率作为凹面光栅最重要的技术指标之一, 其测量技术水平逐渐成为光谱仪器行业最...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(04):1279

 基于双自由曲面的LED均匀照明准直透镜设计

赵欢 李长庚 陈志涛 张志清 赵维 王君君

[摘要]基于几何光学、能量守恒定律及菲涅耳定律等相关理论，提出了一种双自由曲面半导体发光二极管(LED)准直透镜的光学设计方法，并给出了构建准直透镜模型详细的算法设计。自由曲面是一种关于中心轴旋转对称的曲面，该曲面...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(04):0422001

 鱼眼镜头初始结构的设计

吕丽军 吴学伟

[摘要]基于主光线传输方程，研究了鱼眼镜头前光组负弯月形透镜物像空间的视场角压缩比与结构参数之间的关系，并根据视场角压缩比及镜头尺寸的设计限制，初步确定前光组的结构参数。针对前光组具有平面对称光学系统的成像特...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(02):0208001

 梯形透过率光栅远场光强分布及光栅方程的解析推导

范全平 杨祖华 魏 来 彭 倩 王心怡 张强强 陈 勇 巫殷忠 晏卓阳 钱 凤 曹磊峰

[摘要]二值化梯形透过率光栅是一种具有离轴衍射级次的二维光栅,其各衍射点光强信息和位置信息的确定对该新型光栅的实际应用具有重要意义。然而,目前尚无相关解析理论对其进行合理的描述。为了解决上述问题,通过二维傅里叶变...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2017, 29(02):021001

 球面弯晶成像的优化设计及实验测试

张强强 魏来 杨祖华 陈勇 范全平 巫殷忠 曹磊峰

[摘要]为满足“神光Ⅱ”升级激光装置实验的激光等离子体高空间分辨和窄带宽的精密成像诊断需求，本文研究球面弯晶单色成像技术，并对其进行优化设计及实验验证。首先，使用光线追迹方法分析了成像像距、布拉格角、背光源尺...

 PDF全文光学 精密工程 | 2017, 25(11):2852

 全息波导元件的光线追迹及误差分析

高 阳 何永学 赵龙波 谢 意 康明武

[摘要]全息波导元件的设计通常会分解为光栅设计和波导设计, 这种设计过程并不直观, 且不适用于加工误差分析。为了解决上述问题, 提出一种全息波导元件的综合分析方法, 以二维出瞳拓展的全息波导显示系统为例, 针对波导上下...

 PDF全文电光与控制 | 2017, 24(07):75

 基于微分光线追迹的内外辐射传递算法研究

郭聚光 马勇辉 杨智慧 万继敏

[摘要]为了定量研究光线光路中辐射能量的传输变化数理表达形式,实现用相对简单有效的光学内辐射传输替代复杂困难的系统全光路外辐射传输的技术过程,建立了光学系统内外辐射传递关系模型。模型结合辐射源的辐射模型和辐射能...

 PDF全文光学与光电技术 | 2017, 15(03):35