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 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

 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

 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

 平面光学元件PMD面形检测的调整技术研究

章涛 李大海 鄂可伟 王琴 金成英

[摘要]针对相位测量偏折术(PMD)检测平面光学元件面形的光路结构,系统地分析了各部件因各自由度的不确定度变化对重建面形的影响,并且提出了一种高精度的平面元件调整方法。通过对相移算法得到的显示器坐标与通过光线追迹得出...

 PDF全文光学与光电技术 | 2017, 15(02):67

 侧摆成像交错拼接时间延迟积分CCD搭接像元数的匹配设计

姜丽 杨秀彬 王亚敏 苏畅

[摘要]为了实现卫星大侧摆成像时交错拼接时间延迟积分（TDI）CCD准确的重叠度配准和大幅宽无缝影像拼接，提出一种利用错位搭接像元像移速度矢量之间的夹角计算最小搭接像元数目的方法。分析了卫星侧摆成像时像面像移速度矢...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(05):051104

 像散法离焦检测系统的分析与校准

陈力 王军华 徐敏

[摘要]离焦检测技术的研究是光学加工与检测行业的一项重要课题。像散法由于操作简单、灵敏度高等优点，被广泛应用于离焦检测技术中。然而，基于像散法的离焦检测系统设计有待完善。基于像散法的基本理论，综合考虑系统像面...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(05):051205

 用于抽运5 PW钛宝石啁啾脉冲放大器的钕玻璃片状放大器的设计与应用

徐露印 定军 陆海鹤 於亮红 储玉喜 甘泽彪 李进峰 梁晓燕

[摘要]基于蒙特卡罗光线追迹法，进一步研究了钕玻璃片状放大器三维空间聚光腔抽运分布的数值模拟。并且，结合氙灯的充放电回路及辐射光谱、放大自发辐射、以及激光脉冲受激辐射放大等相关数值计算模块，实现了片状钕玻璃放...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(12):1201006

 射流水波导表面轮廓特性对传输损耗的影响

邱禹力 朱广志 朱晓 陈永骞 朱琛

[摘要]基于流体理论分析不同区段的射流界面特征，利用高速数码相机拍摄射流水波导的气液交界面形态，选择恰当的图像处理算法提取并重构射流界面轮廓，根据重构的三维光学模型进行光线追迹仿真，最终获得射流波动段的损耗特...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(01):0116003

 手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟

豆修浔 朱佳巍 丁桂林

[摘要]为了满足现代手机镜头对高像素、小型化以及无杂散光的要求，采用光学塑料非球面技术以及蒙特卡洛光线追迹法，使用CODEV光学设计软件，设计了1款三单元5×106像素的手机镜头。同时，运用LightTools光学分析软件进...

 PDF全文激光技术 | 2016, 40(04):500

 万焦耳级激光主放大器增益空间分布计算研究

王冰艳 张军勇 王利 刘强 朱健强

[摘要]基于蒙特卡罗算法及ASAP 光学软件构建了完整分析万焦耳级激光主放大器抽运动力学过程的模型。该模型包含三维空域和一维时域，分析计算了包层完全吸收时不同抽运时刻通光面上的储能分布，其变化趋势与文献报道结果相同...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(02):0214003