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摘要

扩展光源准直照明系统的出射光束发散特性决定了其极限照明距离的大小。基于费马原理,给出了平凸准直透镜面型的解析表达式,根据成像光学相关理论推导出扩展光源条件下准直照明系统中出射光束发散角的计算公式,并进行了模拟仿真和实验验证。研究发现扩展光源准直照明系统中出射光束的发散角与光源发光区域的尺寸成正比,与准直透镜的焦距成反比,与透镜口径无关。该结论可为扩展光源准直照明系统出射光束发散角的

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(15):150801
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摘要

为了抑制在头戴式增强现实显示系统中激光扫描(LBS)与光栅光波导直接耦合时产生的带斑(Banding)现象并改善系统的最终成像效果,首先介绍了Banding现象,分析讨论了Banding现象产生的具体原因。随后,提出了一种加入扩散片的扩束抑制方法,并通过扩束光路结构验证了其可行性。针对抑制方案进行了小尺寸、大视场中继光路的设计优化,以满足其在头戴式增强现实显示系统中的应用。本设计的系统总长小于25 mm,在截止频率4

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(13):130801
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摘要

设计了一种离轴双反射自由曲面激光整形系统,不仅可以使输出光束辐照度分布变均匀,而且可以控制输出波前和扩束率。通过设置两个约束条件和初始条件,获得自由曲面上相邻采样点之间的迭代关系,从而计算整个自由曲面上所有采样点。利用软件对系统进行验证,将16 mm×16 mm的方形高斯束分别整形为80 mm×80 mm的方形均匀光斑和120 mm×20 mm的矩形均匀光斑,出射光束均为准直光束。结果表明:方形光斑均匀度为90.74%,光束

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(07):070801
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摘要

研究了一种用于塑料光纤阵列等距V形槽散射点加工方法。提出一种重力微压刀刻技术,理论分析了散射点光散射率与提供重力的砝码质量的关系。结果表明:V形槽散射点的光散射率随砝码质量的增大呈3/2幂指数增加。通过建立等距散射点均匀发光模型,理论推导了加工时各散射点所需的砝码质量计算公式。实验验证了V形槽散射点的光散射率与砝码质量的关系并得到了它们的关系曲线。采用通过砝码质量计算公式得到的参数,制作

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(05):050801
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摘要

光学望远镜系统内部温度分布不均匀,镜面热变形等因素导致的离焦、球差等低阶大像差会严重降低光学系统的探测能力。给出了相位差法结合离焦光栅进行波前探测的原理,提出了权重线性递减的粒子群优化结合禁忌搜索的混合粒子群算法,并通过仿真验证了该算法的优化性能。采用相位差法结合离焦光栅采集两幅图像,然后通过混合粒子群算法求解目标函数,就可以重构波前,估计出波前像差。仿真结果表明,该算法可以实现对波

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2020,57(03):030801
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摘要

采取将变倍组、补偿组、后固定组分开进行联动的方式对传统光学补偿连续变焦中波红外光学系统进行改进,获得了超长焦距、超大视场、大变倍比、小型化的光学系统。推导了其数学模型,基于该模型采用640×512制冷型中波探测器,设计了焦距为11.56~982.6 mm、变倍比为85×的连续变焦光学系统,该光学系统的应用波段为3.6~4.9 μm,F数为5.5,冷屏效率为100%。设计结果显示,该光学系统的外形尺寸为333.5 mm×125 mm(局部直径

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2019,56(19):190801
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摘要

线性菲涅耳聚光发电系统具有迎风面小、土地占有率高等优点, 从而受到市场的青睐, 但是聚光系统建造的高成本制约着其发展应用。针对上述问题, 采用多个细集热管代替一个粗集热管的方式来解决, 使复合抛物面聚光器(CPC)的总开口达到1118.79 mm, 一次反射镜的宽度达到831.81 mm。同时本文对于该设计思路下的聚光系统进行了研究, 得到CPC开口半角θ=45°较好, 在工作时长6 h内, 照射在一次镜场中的光线进入CPC的比

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2019,56(03):030801
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摘要

为满足现代智能化设备和红外交互识别的需求,利用CodeV和Zemax光学设计软件设计了一款小型化红外广角镜头。该镜头使用3片塑胶非球面镜片和1片红外带通滤光片,其光学结构形式为负-正-正的结构;该镜头的F数为2.2,全视场最大角度为129°,系统机械总长3.8 mm。该设计在1/2奈奎斯特频率处各个视场的调制传递函数值均大于0.5。组装该镜头进行测试,其调制传递函数性能符合设计需求,可以较好地实现红外探测功能

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2018,55(07):070801
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摘要

设计了一块球面-非球面柱透镜, 用于将高斯圆斑整形为平顶线斑。通过编写Zemax编程语言批量添加操作数与设置默认优化函数优化结合的方法完成设计, 并与性能参数相同的非球面透镜-柱透镜组进行比较, 同时分析了球面-非球面柱透镜最后一面到像面距离的不同对线斑长宽比和平顶度的影响。与非球面透镜-柱透镜组相比, 线斑尺寸相同但平顶度一般(边缘处约下降10%), 在一定范围内调整最后一面到像面的距离可使平顶度变

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2018,55(06):060801
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摘要

在激光扫描投影校准过程中, 激光投影的光斑大小直接影响校准精度, 进而影响投影系统的投影精度。为达到激光投影扫描系统对精度的要求, 提出了一种能提高激光扫描投影精度的方法, 即采用固定倍率准直扩束镜组和动态聚焦镜组相结合的方式, 在减小激光束发散角和激光投影光斑的同时, 使投影系统在投影工作距离上具有足够的焦深, 以获得较大的激光能量密度,进而实现平场聚焦。利用ZEMAX光学设计软件进行了仿真并通

PDF全文 激光与光电子学进展 | 2018,55(02):020801
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