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N.A.0.75平场复消色差显微物镜光学设计 被引量:15
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作者 薛金来 巩岩 李佃蒙 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第6期957-963,共7页
为解决普通生物显微物镜视场小、场曲和色差严重的问题,本文利用光学软件Code V设计了一款20×平场复消色差显微物镜,通过合理的结构优化、光焦度分配及材料选择,使该物镜具有大视场、高数值孔径、平场复消色差的特点。设计分析结... 为解决普通生物显微物镜视场小、场曲和色差严重的问题,本文利用光学软件Code V设计了一款20×平场复消色差显微物镜,通过合理的结构优化、光焦度分配及材料选择,使该物镜具有大视场、高数值孔径、平场复消色差的特点。设计分析结果表明,该物镜平场数为0.11μm,最大焦移量为0.5μm,满足显微物镜国际标准的规定;光学传递函数(MTF)曲线与理论衍射极限接近,达到指标要求,该物镜在可见光范围内实现了平场复消色差设计。公差分析结果表明RMS波前差劣化至0.24λ,能够满足加工和实际应用要求。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 平场复消色差 大视场
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含衍射光学元件的薄透镜系统初级像差的PWC表示 被引量:9
2
作者 曾吉勇 金国藩 +1 位作者 王民强 严瑛白 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期96-100,共5页
为了形成与中国传统光学设计体系相街接的折衍混合光学设计的理论和方法,研究了PWC表示的折衍混合薄透镜系统初级像差理论,建立了赛德尔像差和数与P、W、C的函数关系,以及P-∞、W-∞、C-∞与衍射透镜结构的函数关系。采用PWC表示的初级... 为了形成与中国传统光学设计体系相街接的折衍混合光学设计的理论和方法,研究了PWC表示的折衍混合薄透镜系统初级像差理论,建立了赛德尔像差和数与P、W、C的函数关系,以及P-∞、W-∞、C-∞与衍射透镜结构的函数关系。采用PWC表示的初级像差理论和高折射率设计方法,获得了折衍混合消色差李斯特型中倍显微物镜的初始结构,结果表明其赛德尔像差和数的理论值与设计值相吻合,从而验证了折衍混合光学系统PWC表示的初级像差理论和高折射率设计方法。优化设计结果与传统李斯特型物镜相比较,具有更长的工作距,且像质显著提高,由于前组为单片塑料透镜,有利于批量生产。 展开更多
关键词 光学设计 折-衍混合系统 PWC方法 初级像差 显微物镜 消色差
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近紫外-可见光宽波段复消色差显微物镜设计 被引量:9
3
作者 陈姣 焦明印 +4 位作者 常伟军 康文莉 胡博 张凤娟 崔海云 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1098-1102,共5页
设计了波段300nm~500nm,放大倍率为10×,NA=0.3的近紫外-可见光显微物镜,用于观测激光照射核聚变的成像过程。该系统采用透射式结构,通过P、W设计方法和CODE-V软件的优化,实现了系统的复消色差,较好地解决了紫外光学材料种类少、... 设计了波段300nm~500nm,放大倍率为10×,NA=0.3的近紫外-可见光显微物镜,用于观测激光照射核聚变的成像过程。该系统采用透射式结构,通过P、W设计方法和CODE-V软件的优化,实现了系统的复消色差,较好地解决了紫外光学材料种类少、折射率低带来的像差校正困难和光学系统效率不高的问题。 展开更多
关键词 复消色差 近紫外-可见光 显微物镜 PW法
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“细胞工厂”显微监测装置的光学设计 被引量:7
4
作者 李琦 向阳 +1 位作者 谷俊达 董萌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期267-272,共6页
基于目前国内对于细胞工厂(1~40层培养皿)监测观察方法的局限性,为了方便观察,节省时间,提高工作效率,设计出一款用于监测"细胞工厂"中培养细胞的长工作距离的视频显微物镜。设计利用卡塞格林反射系统,放大倍率为5×,工作距离8... 基于目前国内对于细胞工厂(1~40层培养皿)监测观察方法的局限性,为了方便观察,节省时间,提高工作效率,设计出一款用于监测"细胞工厂"中培养细胞的长工作距离的视频显微物镜。设计利用卡塞格林反射系统,放大倍率为5×,工作距离85mm,数值孔径(NA)达到0.3,根据培养皿中的细胞大小,经过计算,运用ZEMAX软件进行模拟,配以维视图像生产的MV-200UC 1/3″电荷耦合器件(CCD)进行观察,接以视频显示器二次放大,总放大倍率M在200倍左右,系统分辨的最小距离在1.1μm左右,满足分辨培养皿细胞的要求。 展开更多
关键词 光学设计 高分辨率 细胞工厂 长工作距 显微物镜
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近红外大数值孔径平场显微物镜设计 被引量:6
5
作者 周恩源 刘丽辉 +1 位作者 刘岩 曹振 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期180-186,共7页
为满足飞秒激光微纳加工系统对高加工精度和大加工范围的需求,首先确定了该系统的重要组成部分-无限共轭距显微物镜所需具备的特性及设计指标。依据薄透镜组的初级像差理论,针对飞秒激光波长推导出光学系统为校正匹兹凡场曲和二级光谱... 为满足飞秒激光微纳加工系统对高加工精度和大加工范围的需求,首先确定了该系统的重要组成部分-无限共轭距显微物镜所需具备的特性及设计指标。依据薄透镜组的初级像差理论,针对飞秒激光波长推导出光学系统为校正匹兹凡场曲和二级光谱所需满足的条件。该镜头由11片球面透镜构成,所选用材料皆为国产玻璃,同时避免三胶合结构的使用。设计了一套工作波长为785~815 nm,数值孔径为0.9,像方视场为22.5 mm,放大倍率为40×的近红外平场复消色差显微物镜。设计结果表明:该镜头的MTF良好,全视场波像差均小于0.08λ,各种几何像差均远小于公差且满足平场和复消色差条件,能量集中度高。使用补偿器放松材料公差、加工公差和装调公差,公差分配后全视场RMS波像差小于0.09λ,满足实际应用要求。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 平场 飞秒激光 微纳加工
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宽光谱长工作距弱荧光信号检测显微物镜设计 被引量:5
6
作者 郁晓晖 高志山 袁群 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1588-1595,共8页
针对癌细胞突变基因诱导荧光信号弱、光谱覆盖范围宽、现有显微镜不能检测等局限,本文设计了光谱波段为450~800nm、数值孔径为0.95的荧光显微物镜。物镜采用++-结构,因宽光谱、大数值孔径像差校正难度大、透镜片数多、装调困难,前组设... 针对癌细胞突变基因诱导荧光信号弱、光谱覆盖范围宽、现有显微镜不能检测等局限,本文设计了光谱波段为450~800nm、数值孔径为0.95的荧光显微物镜。物镜采用++-结构,因宽光谱、大数值孔径像差校正难度大、透镜片数多、装调困难,前组设置成敏感组分,承载物镜装调的调校功能,承担90%以上光焦度;中间组为弱光焦度组分,用于校正大数值孔径下的二级光谱,显著降低了二级光谱校正元件的加工难度;后组为负光焦度组分,用于平像场和增大物镜的工作距离。物镜的设计参数为:总长58mm、工作距0.21mm、视场0.625mm、倍率40×、数值孔径0.95,结果表明:其像质接近衍射极限,畸变小于0.2%,满足多种癌细胞突变基因的弱信号生物监测设计要求。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 宽光谱 大数值孔径 复消色差
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Compact in situ microscope for photoelectron spectroscopy via two-mirror reflection 被引量:1
7
作者 岳晨阳 江虹 +4 位作者 李天植 姚思研 曾生跃 许晓军 张超凡 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第6期43-47,共5页
Photoelectron spectroscopy is a powerful tool in characterizing the electronic structure of materials.To investigate the specific region of interest with high probing efficiency,in this work we propose a compact in si... Photoelectron spectroscopy is a powerful tool in characterizing the electronic structure of materials.To investigate the specific region of interest with high probing efficiency,in this work we propose a compact in situ microscope to assist photoelectron spectroscopy.The configuration of long objective distance of 200 mm with two-mirror reflection has been introduced.Large magnification of 5×to 100×,lateral resolution of 4.08μm,and longitudinal resolution of 4.49μm have been achieved.Meanwhile,the testing result shows larger focal depth of this in situ optical microscope.Similar configurations could also be applied to other electronic microscopes to improve their probing capability. 展开更多
关键词 photoelectron spectroscopy in situ optical microscope long objective distance large magnification
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光纤熔接机高清显微物镜光学系统设计 被引量:5
8
作者 陈丽娜 刘巧玲 +3 位作者 柯华恒 余华恩 彭家忠 梁秀玲 《光学仪器》 2015年第2期154-159,共6页
在光纤熔接过程中,为了实现光纤高质量熔接,需要一个高清显微物镜来确保纤芯的准确对准。运用Zemax软件设计一款用于光纤纤芯对准的显微物镜,该物镜由6片透镜组成,放大率为8倍,数值孔径为0.25,工作距为13.4mm,共轭距为85mm,以... 在光纤熔接过程中,为了实现光纤高质量熔接,需要一个高清显微物镜来确保纤芯的准确对准。运用Zemax软件设计一款用于光纤纤芯对准的显微物镜,该物镜由6片透镜组成,放大率为8倍,数值孔径为0.25,工作距为13.4mm,共轭距为85mm,以CCD作为图像接收器件。显微物镜采用正向光路进行优化设计,正向光路设计的显微物镜更能贴近实际使用状态,能够更加清晰准确地检测到纤芯位置。该物镜3-作波长为486~656nm,具有工作距离长、共轭距短、精度高等特点。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 ZEMAX 正向光路 长工作距离
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生物显微镜变倍物镜的光学设计 被引量:5
9
作者 肖倩 《光学仪器》 2007年第2期78-81,共4页
生物显微镜也可以像体视显微镜一样进行连续变倍观察,提出了生物显微镜变倍物镜的光学设计方法,介绍了设计前要求考虑的各项技术指标,以解决物镜像质和结构紧凑之间的矛盾,最终给出了一个变倍比达到10:1的生物显微镜变倍物镜的设计实例。
关键词 生物显微镜 变倍物镜 光学设计
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波前编码显微物镜景深扩展的研究 被引量:4
10
作者 张继艳 曹星新 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期476-482,共7页
为了解决传统显微物镜景深与分辨率的矛盾,采用波前编码的方法,设计研究了波前编码的10倍显微物镜,结合传统光学设计软件,采用基于MTF一致性的相位板参数的优化方法,实现了在像面附近一定范围内系统的点扩散函数一致性;此外,还设计了扩... 为了解决传统显微物镜景深与分辨率的矛盾,采用波前编码的方法,设计研究了波前编码的10倍显微物镜,结合传统光学设计软件,采用基于MTF一致性的相位板参数的优化方法,实现了在像面附近一定范围内系统的点扩散函数一致性;此外,还设计了扩展三次相位编码板的10倍显微物镜,比较了采用两种不同相位板系统的焦深扩展的效果,结果显示三次相位板的焦深扩展效果较好,可以将传统10倍显微物镜的焦深扩展15倍。成像模拟仿真结果显示滤波后的编码像在±15倍焦深范围内成像清晰,从而扩大了系统的景深。 展开更多
关键词 显微物镜 焦深扩展 成像系统 波前编码
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用于MEMS振镜激光扫描的显微物镜设计
11
作者 王兴宇 杨照清 +1 位作者 薛萌 郭汉明 《光学仪器》 2023年第3期74-79,共6页
为满足微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)二维激光扫描系统对显微物镜小入瞳直径、大入射角度、大视场的要求,利用光学设计软件Zemax设计了一款入瞳直径为1.1 mm,可匹配MEMS二维振镜±18°大扫描角度的近红外... 为满足微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)二维激光扫描系统对显微物镜小入瞳直径、大入射角度、大视场的要求,利用光学设计软件Zemax设计了一款入瞳直径为1.1 mm,可匹配MEMS二维振镜±18°大扫描角度的近红外无限共轭微型显微物镜。该物镜总长小于23 mm,数值孔径为0.4,分辨率为1.26μm,工作距为900μm,各项像差校正良好,满足使用需求。设计结果表明,该微型显微物镜可满足便携式皮肤检测仪器的MEMS二维振镜激光扫描系统的应用要求。 展开更多
关键词 光学设计 显微物镜 近红外 大视场 MEMS振镜
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长工作距视频显微镜物镜设计 被引量:4
12
作者 李晓奇 向阳 +1 位作者 张海馨 陈艳辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期24-27,共4页
显微镜是有着漫长发展史的经典光学仪器之一,它的性能在不断提高,但显微物镜工作距离短在很大程度上限制了其应用。随着市场对长工作距离显微镜的迫切需求,其研发将具有重要意义。本文根据设计要求,初定物镜结构,然后利用ZEMAX进行设计... 显微镜是有着漫长发展史的经典光学仪器之一,它的性能在不断提高,但显微物镜工作距离短在很大程度上限制了其应用。随着市场对长工作距离显微镜的迫切需求,其研发将具有重要意义。本文根据设计要求,初定物镜结构,然后利用ZEMAX进行设计、优化,给出了一工作距离150 mm、线视场0.8、放大倍率5倍、分辨力6μm的折射式以及折反射式显微物镜的设计结果,并对比了二者的优缺点。 展开更多
关键词 长工作距离 显微物镜 折射式 折反射式
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宽波段平场复消色差显微物镜设计
13
作者 管鱼龙 郑小兵 翟文超 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期69-80,共12页
目前商品化的显微物镜的适用波段范围无法满足360~1000 nm波段范围的相关光子光斑的测量要求。从复消色差基础理论出发,研究了复消色差玻璃组合的选择方法,得到了二级光谱校正效果较好的玻璃组合。采用全球面折射式、无穷远校正的结构型... 目前商品化的显微物镜的适用波段范围无法满足360~1000 nm波段范围的相关光子光斑的测量要求。从复消色差基础理论出发,研究了复消色差玻璃组合的选择方法,得到了二级光谱校正效果较好的玻璃组合。采用全球面折射式、无穷远校正的结构型式,设计出一款放大倍率为20倍、数值孔径为0.3、工作距离为10 mm、齐焦距为60 mm、视场为0.66 mm、工作波长范围为360~1000 nm的平场复消色差显微物镜。调制传递函数曲线在80 lp/mm处接近衍射极限,场曲校正满足平场的国际标准,其余成像指标也接近衍射极限。公差分析结果表明,该显微物镜满足设计和实际加工要求。 展开更多
关键词 光学设计 显微成像 显微物镜 平场复消色差 宽光谱范围 相关光子 装调
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共聚焦激光扫描显微系统光学设计 被引量:4
14
作者 肖海东 吴永前 《光学仪器》 2018年第6期65-74,共10页
为了实现非接触式、快速高精度的光学检测,设计了一种共聚焦激光扫描显微光学系统。在保证设计指标的前提下,简化了各光组的结构,采用7片球面透镜并以K9玻璃作为透镜材料。使用Zemax软件对光学系统进行了设计和仿真。结果表明:物镜的数... 为了实现非接触式、快速高精度的光学检测,设计了一种共聚焦激光扫描显微光学系统。在保证设计指标的前提下,简化了各光组的结构,采用7片球面透镜并以K9玻璃作为透镜材料。使用Zemax软件对光学系统进行了设计和仿真。结果表明:物镜的数值孔径为0.49;系统的径向和轴向光学分辨率分别为0.400μm和0.772μm;显微聚焦系统聚焦弥散斑直径小于2μm;照明系统聚焦弥散斑直径小于10μm;探测系统的聚焦光斑直径小于20μm;根据仿真结果确定了针孔1和针孔2的尺寸均为20μm,且厚度不超过0.1mm;各子系统的MTF曲线均接近衍射极限,具有很高的光学传输效率。 展开更多
关键词 光学设计 ZEMAX 激光共聚焦 显微物镜 照明系统 探测系统
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40倍长工作距离PCF熔接系统显微物镜设计 被引量:3
15
作者 毕卫红 许睿 +1 位作者 付广伟 李魁星 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期44-50,共7页
针对PCF熔接系统对显微物镜的长工作距离、高放大倍率和高分辨力的需要,本文设计了一组用于光子晶体光纤端面成像的特殊物镜,并通过ZEMAX仿真优化。该物镜具有40?高放大倍率、5mm长工作距离、1μm的高分辨力、500μm×500μm较大视... 针对PCF熔接系统对显微物镜的长工作距离、高放大倍率和高分辨力的需要,本文设计了一组用于光子晶体光纤端面成像的特殊物镜,并通过ZEMAX仿真优化。该物镜具有40?高放大倍率、5mm长工作距离、1μm的高分辨力、500μm×500μm较大视场等特点。通过实验验证该物镜达到了设计要求。 展开更多
关键词 显微物镜 PCF端面成像 ZEMAX 光学设计
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20^(×) Mirau型白光干涉显微物镜的设计 被引量:2
16
作者 陈卉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1402-1406,共5页
对于具有动态特性的MEMS陀螺仪表面形貌的检测,采用传统接触式检测方式难以实现。本文设计一款无限远场校正的20^(×) Mirau型白光干涉显微物镜成像系统,实现对MEMS陀螺仪无接触式的表面缺陷检测。系统工作于可见光波段,数值孔径NA=... 对于具有动态特性的MEMS陀螺仪表面形貌的检测,采用传统接触式检测方式难以实现。本文设计一款无限远场校正的20^(×) Mirau型白光干涉显微物镜成像系统,实现对MEMS陀螺仪无接触式的表面缺陷检测。系统工作于可见光波段,数值孔径NA=0.3,放大倍率为20倍,工作距离3.1 mm,总体长度为45.85 mm。系统包含光学成像部分和Mirau型干涉部分,光学成像部分的成像质量接近衍射极限,各项设计指标均满足要求;通过VirtualLab软件对干涉物镜进行光路的干涉仿真并得到清晰的干涉条纹,验证了设计的合理性。 展开更多
关键词 白光干涉 显微物镜 Mirau 光学设计
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一种紧凑型光纤显微物镜的设计 被引量:2
17
作者 任晓楠 曹雨 张伟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期802-809,共8页
针对光纤通信网络建设及运维任务对光纤接续机器提出的便携小巧、精准可靠的需求,开发了一种结构紧凑、成像清晰的光纤物镜。基于光学理论和实际使用要求对物镜的基本光学参数进行了分析,利用Zemax软件设计出一种紧凑型高分辨率的光纤... 针对光纤通信网络建设及运维任务对光纤接续机器提出的便携小巧、精准可靠的需求,开发了一种结构紧凑、成像清晰的光纤物镜。基于光学理论和实际使用要求对物镜的基本光学参数进行了分析,利用Zemax软件设计出一种紧凑型高分辨率的光纤显微物镜,该物镜包含5片常用牌号玻璃球面透镜,放大倍率为6×,数值孔径0.24,共轭距离47.3 mm。系统具有良好的成像质量,0.7视场内在奈奎斯特频率60 lp/mm处MTF大于0.36,在频率90 lp/mm处MTF大于0.15。对设计结果进行了蒙特卡罗公差分析,良品率超90%,装调较宽松,成本低廉,可进行批量生产。另外,针对设计好的物镜进行成像过程仿真,结果显示待接纤芯特征清晰锐利,有利于机器对准接续。 展开更多
关键词 光学设计 光纤通信 紧凑型 显微物镜 ZEMAX
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金相显微镜物镜放大倍数的测量不确定度评定 被引量:1
18
作者 刘莉 李智丽 白雅琼 《包钢科技》 2015年第1期48-49,71,共3页
利用分度值为0.01,不确定度为0.5μm,k为2的测微尺,对显微镜物镜放大率的不确定度进行评定,分析测量不确定度的来源,计算标准不确定度,最终得出扩展不确定度。
关键词 测量不确定度 金相显微镜 物镜 放大倍数
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基于狭缝扫描的表面等离子体共振成像 被引量:1
19
作者 高来勖 李松权 +4 位作者 叶红安 刘书钢 蒋式弘 柳春郁 安旭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期181-185,共5页
利用表面等离子体共振技术进行电介质样品成像研究.采用高数值孔径显微物镜作为耦合元件,632.8nm He-Ne激光会聚激发金膜产生表面等离子体共振,通过狭缝光阑限制光束入射角,对金膜上的氮化硅光栅进行成像.反射光由放置在样品像方共轭面... 利用表面等离子体共振技术进行电介质样品成像研究.采用高数值孔径显微物镜作为耦合元件,632.8nm He-Ne激光会聚激发金膜产生表面等离子体共振,通过狭缝光阑限制光束入射角,对金膜上的氮化硅光栅进行成像.反射光由放置在样品像方共轭面上的CCD摄像机接收,获得样品的表面等离子体共振像.通过扫描移动狭缝,得到入射角从44°至54°的扫描样品图像,从图像中提取样品各点的表面等离子体共振曲线,由计算机重构出样品的表面等离子体共振角谱灰度图. 展开更多
关键词 物理光学 表面等离子体共振 表面等离子体共振成像 显微物镜
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金相显微镜的校准方法
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作者 杨智勇 岳虹 《芜湖职业技术学院学报》 2011年第3期33-34,共2页
金相显微镜是专门用于观察金属和矿物等不透明物体金相组织的显微镜,它具有稳定性好、成像清晰、分辨率高、视场大而平坦的特点。因其对被测物进行既定性又定量地进行分析,故对金相显微镜的校准工作必不可少。
关键词 金相显微镜 物镜场曲 物镜放大倍数 示值误差 校准规范 测量不确定度
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