王焱 1,2杨永兴 3李金鹏 1,2,3毕勇 1,2,3朱庆生 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院南京天文仪器研制中心,江苏 南京 210042
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230022
3 中科院南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
太阳望远镜内部因太阳辐射作用使镜面升温,镜面上方产生局部大气湍流,导致镜面视宁度不佳,从而造成像质的严重衰减。文中基于温度梯度和气体流动导致固体-流场的耦合作用,提出镜面视宁度效应的形成机制,建立湍流大气光学产生镜面视宁度效应的理论,利用1 550 mm大口径双曲面镜的实验数据推导并验证镜面视宁度的实验模型,并对太阳望远镜主镜温控目标进行确定。在自然对流和强迫对流两种条件下,不同环境风速时镜面温差改变对镜面视宁度的影响。结果表明:镜面温差和环境风速与镜面视宁度相关性很强,增加主动通风可以降低镜面视宁度。温差是4 ℃条件下,自然对流时镜面视宁度为 1.43″;温差是 3 ℃条件下,0.2 m/s 强迫对流时镜面视宁度为 0.44″,1 m/s 强迫对流时镜面视宁度为 0.27″。根据镜面视宁度效应容差标准,在0.2 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在0.2 K以下;在1.0 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在1 K以下。此研究成果旨在揭示空气湍流的形成机理与传播规律及其对望远镜像质退化影响规律,为提升大口径太阳望远镜工作分辨率奠定基础。
大气光学 镜面视宁度 大气湍流 太阳望远镜 弗劳德数 atmospheric optics mirror seeing atmospheric turbulence solar telescope froude number 
红外与激光工程
2024, 53(1): 20230412
作者单位
摘要
1 中国科学院 理化技术研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
随着机器视觉技术的发展,如何准确、高效地对真实世界进行精确记录与建模已成为热点问题。由于硬件条件的限制,通常采集到的点云数据分辨率较低,无法满足实际应用需求,因此有必要对点云数据超分辨率技术进行研究。本文介绍三维点云数据超分辨率技术的意义、进展及评价方法,并对经典超分辨率算法和基于机器学习的超分辨率算法分别进行梳理,总结了目前方法的特点,指出了目前点云数据超分辨率技术中存在的主要问题及面临的挑战,最后展望了点云数据超分辨率技术的发展方向。
点云数据 点云上采样 超分辨率 机器学习 point cloud point cloud up-sampling super-resolution machine learning 
中国光学
2022, 15(2): 210
作者单位
摘要
1 江苏大学 机械工程学院, 镇江 212013
2 中国科学院 南京天文仪器有限公司, 南京 210042
为了减少多个星敏感器地面热漂移标定时受到不同安装平台的位置误差影响,采取一种多星敏感器地面热漂移标定位置误差检测方法, 进行了理论分析和实验验证, 取得了-25℃~60℃真空状态下系统中基准方棱镜变形的位置偏移量数据, 并进行了标定位置误差精度分析。结果表明, 多星敏感器位置绕各轴产生的最大偏移量分别为-39.341″/℃,-0.060″/℃,-24.137″/℃, 通过建立误差检测模型对位置误差进行计算, 将其从姿态测量结果的偏移量中剔除后获得更准确的星敏感器姿态测量四元数, 剔除位置误差后的系统精度至少提高了11%。该研究在提高星敏感器热漂移标定精度方面具有很好的应用前景。
测量与计量, 标定位置误差, 四元数姿态解算, 星敏感器 measurement and metrology calibration position error quaternion solution attitude star sensor thermal drift 
激光技术
2020, 44(6): 664
孙敏远 1,2,3袁园 3毕勇 3,*朱建英 2,3[ ... ]张文平 3
作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院光学工程研究部, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院理化技术研究所应用激光研究中心, 北京 100190
为了实现全息图的快速计算,提出了一种基于OptiX光线跟踪引擎和NVIDIA图形处理器(GPU)的光线跟踪全息图生成算法。该算法充分利用了GPU中的硬件光线跟踪核心,可有效提高全息图的计算速度。当组成三维模型的多边形数量为1.6万个,物点数量为4万个时,该光线跟踪全息图生成算法的计算速度约为基于GPU的点源全息图生成算法的11.5倍。
全息 计算全息 光线跟踪 图形处理器 光线跟踪引擎 
激光与光电子学进展
2020, 57(24): 240901
作者单位
摘要
1 中国科学院 南京天文仪器研制中心,江苏 南京 210042
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
3 中国科学院 南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
球面检验镜口径不断增大导致其检验精度下降,针对该问题,本文优化设计了2.7米标准球面镜的重锤支撑参数,并对该标准球面镜的调整架以及支撑系统进行了结构设计。首先,利用有限元和遗传算法,对镜体进行了54点等力支撑环带优化,针对增加嵌套孔后镜体刚度变差的情况,对各环带底支撑力和侧支撑力分别进行了优化;然后,利用统计方法分析了支撑半径和支撑力误差对支撑变形的影响;最后,基于优化分析结果对标准检验镜的调整架和支撑系统进行了结构设计。分析结果表明,经过对标准球面镜54点支撑位置、各环带底支撑力和侧支撑力进行优化设计后,在球面镜支撑变形RMS(Root Mean Square)小于1/115λλ=632.8 nm),底支撑位置扰动为±2 mm,侧支撑位置扰动为±0.6 mm,以及支撑力扰动为±3 N的情况下,支撑变形小于1/70λ,满足标准球面镜的支撑要求。
标准球面镜 重锤支撑 优化设计 扰动分析 standard spherical mirror heavy hammer support optimized design disturbance analysis 
中国光学
2020, 13(4): 805
潘森 1许孝芳 1李金鹏 2,*毕勇 1,2[ ... ]杨晓寒 1
作者单位
摘要
1 江苏大学 机械工程学院,江苏 镇江 212013
2 中科院南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
为分析2 m环形地基太阳望远镜系统的杂散光,对该系统光机结构进行杂散光仿真模拟。基于Tracepro软件建立2 m环形地基太阳望远镜系统的光机模型,对光机组件进行光线追迹,着重分析了系统主镜、次镜、光阑面、主镜室前表面以及桁架等组件一次散射,使用点源透过率计算方法得到系统点源透过率(PST)曲线。结果表明,当离轴角θ≥5′时,系统PST≤1.728×10?4,2 m环形地基太阳望远镜可以较好地满足对太阳磁场高分辨率成像的需求,系统观测不会受到杂散光的影响。
地基太阳望远镜 杂散光 点源透过率(PST) Tracepro软件仿真 ground-based solar telescope stray light point source transmittance (PST) Tracepro simulation 
光学仪器
2020, 42(3): 65
孙敏远 1,2,3朱建英 2,3毕勇 3,*袁园 3[ ... ]张文平 3
作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院光学工程研究部, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院理化技术研究所应用激光研究中心, 北京 100190
为在激光显示中实现白场色温的实时控制,根据CIE1931和CIE1964标准色度系统计算了激光显示三基色光源(R 638 nm,G 520/532 nm,B 450 nm)形成5500~7500 K色温的混合白光时的光功率配比,探讨了三基色光源的光功率比例、中心波长以及光谱宽度对混合白光色温、色品坐标和光通量的影响。设计了基于AS73211颜色传感器的实时光反馈色温控制系统,并在模拟激光显示装置中于5500~7500 K范围内实现了误差小于±50 K的色温控制精度。
激光光学 色彩配比 白平衡 色温 
中国激光
2020, 47(7): 0704001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China
2 Nanjing Astronomical Instruments Co., Ltd., Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210000, China
The photoelectric properties of conductive films are improved by doping Ag on aluminum-doped zinc oxide (AZO) films by laser induced forward transfer (LIFT). Firstly, the picosecond laser induced transfer mechanism of Ag films was revealed by numerical simulation; then, different-thickness Ag films were deposited on the AZO films by picosecond LIFT. When the film thickness is 30 nm and 50 nm, we have successfully obtained some Ag-AZO films with better optoelectronic properties by adjusting the laser parameters.
LIFT surface treatment AZO film Ag-nanoparticles optoelectronic property 
Chinese Optics Letters
2020, 18(4): 043101
作者单位
摘要
1 中国科学院南京天文仪器研制中心, 江苏 南京 210042
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 江苏大学, 江苏 镇江 212013
提出一种基于误差解耦的星敏感器热漂移标定系统。根据标定原理和星等模拟要求,设计自准直光学标定系统和误差解耦光路。根据共光路特性,由自准直仪和CCD获得星敏感器安装误差和热变形与安装变形形成的耦合误差,将安装变形误差从耦合误差中剔除后获得准确的星敏感器姿态转移四元数。仿真试验结果表明,温度范围在-25~60 ℃环境下,星敏感器标定时绕各轴产生的最大变化误差分别为0.2638,0.1317,0.0472 (″)/℃,与理想结果误差控制在0.02 (″)/℃的范围内,这为减少星敏感器标定中产生的耦合误差和提高热漂移标定精度提供一种新的思路和方法。
测量 星敏感器 误差解耦 标定 
中国激光
2019, 46(10): 1004004
作者单位
摘要
1 中国科学院光电研究院投影光学实验室, 北京 100093
2 中国科学院理化技术研究所应用激光研究中心, 北京100190
为了实现对激光投影白平衡的实时控制, 根据CIE1931和CIE1964标准色度系统, 对激光红绿蓝三基色组成的激光光源进行了颜色配比和色温研究。首先, 根据格拉斯曼颜色混合定律, 介绍了三基色混合白光色坐标和色温的获得方法。接着, 理论计算了红(638 nm)、绿(532 nm, 520 nm)、蓝(445 nm)激光器在目标色温6500和9300 K下的功率配比, 分析了实现6500~9300 K连续可调对应的功率配比变化; 然后, 对绿光波长变化对色温和亮度的影响以及功率下降引起的色温变化进行了分析。最后, 搭建了激光光源色温测试实验系统, 相比按照标准功率配比计算的理论色温值, 实验获得的色温结果偏低约15%。
激光光学 色温 白平衡 颜色配比 红绿蓝激光器 
中国激光
2018, 45(4): 0401004

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