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柱面光学微结构用于红外激光防护研究（英文）
1
作者 孙艳军 刘顺瑞 +2 位作者 吴博奇 王丽 王君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期214-219,共6页
激光防护是一种可广泛应用的技术,论文针对目前红外激光防护技术中存在的可见光波段吸收强、镜面反射造成设备或人员损伤等问题,提出一种形成于光学窗口表面的红外激光非镜面反射光学微结构,具有对可见光透过率影响小,同时对1 064 nm红... 激光防护是一种可广泛应用的技术,论文针对目前红外激光防护技术中存在的可见光波段吸收强、镜面反射造成设备或人员损伤等问题,提出一种形成于光学窗口表面的红外激光非镜面反射光学微结构,具有对可见光透过率影响小,同时对1 064 nm红外激光大角度散射的功能,从而实现激光防护。文中采用光线追迹方法设计具有移位结构的双面微柱透镜阵列,阵列周期T与透镜单元曲率半径R之间需满足0<T<R/27^(1/2)的关系。应用Virtual-Lab光学建模软件对设计的柱面微结构进行模拟,模拟结果为:可见光平均透过率下降7%,对实用结果影响很小,并可以通过可见波段镀制增透膜进行弥补;1 064 nm红外激光反射率约为75%,发散角大于30°。采用数字掩模光刻技术完成微柱透镜阵列实验,实验结果与模拟结果趋势相同,最终得出结论:微柱透镜阵列能实现大角度散射,能够极大降低激光单一方向反射回波能量,从而达到了激光防护的目的。 展开更多
关键词 红外激光防护 光学微结构 柱面微透镜
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平面激光诱导荧光实验中激励激光的光束整形 被引量：6
2
作者 张振荣 王晟 +4 位作者 李国华 赵新艳 叶景峰 胡志云 叶锡生 《中国光学》 EI CAS 2013年第3期359-364,共6页
分析了激励激光光强分布对平面激光诱导荧光(PLIF)实验中荧光强度的影响。基于柱面微透镜列阵设计了一套激光片状光束匀滑整形系统,并根据PLIF实验的具体要求,通过光线追迹方法优化了系统参数。建立了片状光束整形实验系统,对染料激光... 分析了激励激光光强分布对平面激光诱导荧光(PLIF)实验中荧光强度的影响。基于柱面微透镜列阵设计了一套激光片状光束匀滑整形系统,并根据PLIF实验的具体要求,通过光线追迹方法优化了系统参数。建立了片状光束整形实验系统,对染料激光进行了匀滑整形,获得了不均匀性<4%的均匀片状光束,满足了PLIF实验所需。在此基础上建立了PLIF实验系统,获得了酒精灯火焰和CH4/air预混火焰中OH的二维荧光分布。 展开更多
关键词 光束整形 平面激光诱导荧光 柱面微透镜列阵 片状光束
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基于柱面微透镜阵列的激光匀化系统设计及实验研究 被引量：5
3
作者 周叶 祝启欣 +2 位作者 黄中亚 骆崛魁 李成 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期486-492,共7页
为了获得平顶分布的长度连续可调的线光斑,设计了一种基于柱面微透镜阵列的光束整形系统,该系统采用两个相同的柱面微透镜阵列串联在一起,通过傅里叶透镜的聚焦作用在像平面上形成均匀的线光斑。基于矩阵光学理论,建立了成像光线矩阵,... 为了获得平顶分布的长度连续可调的线光斑,设计了一种基于柱面微透镜阵列的光束整形系统,该系统采用两个相同的柱面微透镜阵列串联在一起,通过傅里叶透镜的聚焦作用在像平面上形成均匀的线光斑。基于矩阵光学理论,建立了成像光线矩阵,分析了影响光斑长度相关因素;基于傅里叶光学,进一步建立了光场数学模型,通过数值分析方法,模拟了光强分布特性。搭建了实验系统,获得了平顶分布的均匀线光斑,光斑长度在2~34 mm范围内连续可调,这种长度连续可调的线光斑在激光应用领域具有重要的应用价值,可以更好地满足实际生产需求。 展开更多
关键词 光束整形 柱面微透镜阵列 矩阵光学 傅里叶光学 线光斑
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柱面微透镜阵列的精密磨削 被引量：3
4
作者 叶震 姚鹏 +2 位作者 于世孟 张仙朋 黄传真 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1567-1579,共13页
柱面微透镜阵列的加工精度要求高,加工效率低,采用具有微细轮廓结构的成形砂轮进行磨削加工能够极大地提高加工效率。为了预测成形砂轮磨削工件的面形误差和表面粗糙度,建立了成形砂轮磨削仿真模型。通过滤波方法分析和模拟微细结构成... 柱面微透镜阵列的加工精度要求高,加工效率低,采用具有微细轮廓结构的成形砂轮进行磨削加工能够极大地提高加工效率。为了预测成形砂轮磨削工件的面形误差和表面粗糙度,建立了成形砂轮磨削仿真模型。通过滤波方法分析和模拟微细结构成形砂轮的磨粒突出高度的偏态分布特征,结合实测的砂轮的轮廓形状和跳动完成了整体的空间砂轮的重构,同时建立了砂轮表面磨粒的磨削运动学模型,模拟出工件磨削加工后的表面形貌。最后,开展磨削实验验证了仿真模型的有效性。对比仿真与实验结果可知,面形误差PV值的偏差为5.78%,Ra值的偏差为17.3%,Rz值的偏差为12.9%。该磨削仿真模型能有效预测磨削表面的面形误差和表面粗糙度。 展开更多
关键词 精密磨削 柱面微透镜阵列 磨削表面仿真 砂轮建模 成形砂轮
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柱面微透镜阵列用于提高OLED图像质量的研究 被引量：2
5
作者 张凯华 董连和 +2 位作者 孙艳军 冷雁冰 陈哲 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2012年第2期74-78,共5页
微透镜阵列用于OLED是改善其输出效率和图像质量的一种有效技术途径。本文将薄膜柱面微透镜阵列用于全彩色OLED平板显示器,研究视角与亮度和色坐标的关系,重点分析了微透镜阵列相对于子像素在不同排列形式下对图像质量指数的影响。研究... 微透镜阵列用于OLED是改善其输出效率和图像质量的一种有效技术途径。本文将薄膜柱面微透镜阵列用于全彩色OLED平板显示器,研究视角与亮度和色坐标的关系,重点分析了微透镜阵列相对于子像素在不同排列形式下对图像质量指数的影响。研究结果表明,柱面微透镜阵列在提高OLED输出效率的同时,可以明显改善显示器图像的质量,并且,垂直排列时图像质量指数达到了0.8637,优于平行排列时的情况。 展开更多
关键词 柱面微透镜阵列 OLED 图像质量
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基于超精密切削的柱面微透镜阵列模具制备工艺研究 被引量：1
6
作者 青建宏 李云 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第5期716-720,共5页
文章对柱面微透镜阵列纳米压印中用到的精密模具的制作过程开展了仿真分析和实验研究。超精密切削技术是制作精密压印模具的有效手段之一。基于Johnson-Cook本构模型,采用有限元分析方法模拟了超精密切削过程中切削参数与切削力之间的关... 文章对柱面微透镜阵列纳米压印中用到的精密模具的制作过程开展了仿真分析和实验研究。超精密切削技术是制作精密压印模具的有效手段之一。基于Johnson-Cook本构模型,采用有限元分析方法模拟了超精密切削过程中切削参数与切削力之间的关系,获得了优选的切削参数。实验结果表明,采用优选后的切削参数进行柱面微透镜阵列模具切削能够获得良好的切削效果。切削后模具的面形精度RMS值达到19nm,表面粗糙度Sq达到4nm。 展开更多
关键词 柱面微透镜阵列 纳米压印 超精密切削 切削参数
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PLIF实验中激励激光光束匀滑整形研究
7
作者 张振荣 王晟 +4 位作者 李国华 赵新艳 叶景峰 胡志云 叶锡生 《现代应用物理》 2013年第2期-,共5页
分析了激励激光光强分布对PLIF实验中荧光强度的影响.基于柱面微透镜阵列开展片状激光光束匀滑整形光学结构设计,并根据PLIF实验的具体要求,通过光线追迹方法优化了相关参数.对染料激光进行匀滑整形实验研究,获得了不均匀性为3.4％的均... 分析了激励激光光强分布对PLIF实验中荧光强度的影响.基于柱面微透镜阵列开展片状激光光束匀滑整形光学结构设计,并根据PLIF实验的具体要求,通过光线追迹方法优化了相关参数.对染料激光进行匀滑整形实验研究,获得了不均匀性为3.4％的均匀片状光束.在此基础上建立了PLIF实验系统,诊断了酒精灯火焰和CH4/air预混火焰,获得了相应的二维荧光分布图像. 展开更多
关键词 光束整形 平面激光诱导荧光 柱面微透镜列阵 片状光束
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硅基非球面柱面微透镜阵列制备方法
8
作者 张畅达 高明友 +4 位作者 周岩 邓晓洲 熊欣 刘风雷 张为国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期377-385,共9页
非球面柱面微透镜是一种重要的微光学元件,具有激光准直、聚焦、匀化等功能,在激光通信、光纤传感、激光雷达测距、激光泵浦等系统中具有广泛的应用。为了减小光电系统的体积、提升光纤性能,增大透镜数值孔径是一种常用的解决方案。提... 非球面柱面微透镜是一种重要的微光学元件,具有激光准直、聚焦、匀化等功能,在激光通信、光纤传感、激光雷达测距、激光泵浦等系统中具有广泛的应用。为了减小光电系统的体积、提升光纤性能,增大透镜数值孔径是一种常用的解决方案。提出采用折射率更大的硅作为低折射率石英基底的替代材料,使得微透镜在相同体积下数值孔径大幅提升,同时可以降低加工量从而提升制备效率。针对传统石英微透镜的制备方法不再适用硅基微透镜的问题,提出基于掩模移动曝光方法制备光刻胶非球面图案,使用多次涂胶和循环曝光方法,分别解决厚胶涂覆均匀性差及曝光掩模痕迹明显等问题,最终利用等离子体刻蚀技术进行图案转移传递,从而实现微透镜的制备。以数值孔径2.9的硅基非球面柱面透镜阵列为例开展实际制备工艺实验,所制备的微透镜列阵面型精度PV为0.766μm,表面粗糙度Ra为3.4 nm,表面光洁与设计值符合较好,验证了制备方法的可行性。该方法有望促进非球面柱面微透镜列阵在紧凑化红外光电系统中的大规模应用。 展开更多
关键词 光学工程 非球面柱面微透镜阵列 移动掩模 硅基 大数值孔径 等离子体刻蚀
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