红外探测系统自身热辐射杂散光的分析 被引量：33

1

作者 牛金星 周仁魁 +3 位作者 刘朝晖 杨建国 蔡占恩 林福跳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2267-2271,共5页

设计了Ritchey-Chretien(R-C)型红外探测系统及其遮光罩,运用软件TracePro建立了结构模型,通过光线追迹分析了系统的几个关键内表面自身热辐射杂散光。给出了温度范围为250K^320K时,几个关键内表面热辐射产生的杂散光光子数随温度变化... 设计了Ritchey-Chretien(R-C)型红外探测系统及其遮光罩,运用软件TracePro建立了结构模型,通过光线追迹分析了系统的几个关键内表面自身热辐射杂散光。给出了温度范围为250K^320K时,几个关键内表面热辐射产生的杂散光光子数随温度变化的关系。计算了天空背景的杂散光,同时给出了单像元接收到的杂散光光子数增加的速率随温度变化的关系。分析结果表明,常温下使用没有主镜筒的开架式望远镜结构对减小杂散光的效果并不明显。如果要实现背景限探测,系统主镜内遮光罩的温度至少降低至230K。 展开更多

关键词 红外探测 杂散光 tracepro软件 热辐射 里奇-克雷季昂系统

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天基红外探测系统的杂散光分析与计算 被引量：19

2

作者 牛金星 周仁魁 +1 位作者 刘朝晖 蔡占恩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期768-771,共4页

探讨了天基红外探测系统的杂散光来源,运用黑体辐射的理论分别对其大小进行了分析和计算。分析地气杂光在探测器靶面的辐照度时,通过在仿真软件中建立模型,应用追迹光线的方法得到了地气表面对相机所张的立体角,从而求出地气杂光在探测... 探讨了天基红外探测系统的杂散光来源,运用黑体辐射的理论分别对其大小进行了分析和计算。分析地气杂光在探测器靶面的辐照度时,通过在仿真软件中建立模型,应用追迹光线的方法得到了地气表面对相机所张的立体角,从而求出地气杂光在探测相机靶面上的辐照度,减小了计算的复杂度。然后对探测系统的噪声进行了分析,计算了某一个型号Sofradir焦平面器件的噪声等效辐照度(NEI),通过比较发现,杂散光在探测器靶面的辐照度远大于热像仪的NEI,必须对杂散光采取抑制措施。最后对地气杂光的抑制比和光学系统的致冷温度要求进行了分析,结论为系统的设计提供了参考。 展开更多

关键词 红外探测 杂散光 仿真软件 等效噪声辐照度

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基于TracePro软件的复合抛物面聚光器光学性能分析 被引量：5

3

作者 孙健 《能源技术》 2010年第4期194-197,共4页

建立了不同聚光比和截短比时复合抛物面聚光器的物理模型,采用光线追迹技术和蒙特-卡罗(Monte Carlo)法应用Tracepro软件对聚光器的光学性能进行了计算。结果表明6倍聚光时太阳能电池表面的平均照强度可以达到4 500 W/m2,而且主要集中... 建立了不同聚光比和截短比时复合抛物面聚光器的物理模型,采用光线追迹技术和蒙特-卡罗(Monte Carlo)法应用Tracepro软件对聚光器的光学性能进行了计算。结果表明6倍聚光时太阳能电池表面的平均照强度可以达到4 500 W/m2,而且主要集中在电池的中间部位,2倍聚光时太阳能电池表面的平均光照强度达到1 200 W/m2。截短CPC的反射面高度可以降低其成本,2倍聚光的CPC截短高度的三分之一后聚光性能没有明显的变化,是一种较好的选择。 展开更多

关键词 CPC 光线追迹 光学性能 tracepro软件

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基于TracePro软件的荧光信号光收集光路的设计与仿真 被引量：5

4

作者 王岩 陈平 +3 位作者 龚诚 孙德川 刘伟伟 林列 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期268-273,共6页

摇头丸、冰毒和海洛因等常见的毒品在特定波长激发下都可以发射荧光,但这些分子结构中的荧光基团数量较少或量子效率很低,当毒品的浓度较低时,荧光信号很弱,很难被检测到,从而限制了荧光光谱技术在毒检领域的应用。为了提高荧光光谱技... 摇头丸、冰毒和海洛因等常见的毒品在特定波长激发下都可以发射荧光,但这些分子结构中的荧光基团数量较少或量子效率很低,当毒品的浓度较低时,荧光信号很弱,很难被检测到,从而限制了荧光光谱技术在毒检领域的应用。为了提高荧光光谱技术的灵敏度,从荧光信号的发散特性考虑,利用TracePro软件设计用于荧光信号收集的光路,这与传统的采用高功率激光器增加激发光能量和选用高灵敏探测器的解决方案不同;在光路中,选用抛物面型反射镜和菲涅耳透镜对不同发散角的荧光光束进行准直,采用平凸透镜和双凸透镜对光束进行缩束,采用特定尺寸的微透镜阵列对光束进行聚焦。对设计的光路进行仿真的结果表明:光路对荧光信号光的收集效率约为21.08%,比传统荧光收集光路的效率高6倍。所设计的光路可为改进本课题组已经开发的便携式高灵敏毒品荧光检测系统提供技术参考。 展开更多

关键词 光学设计 荧光信号光收集效率 tracepro软件 荧光信号光收集光路 毒品 建模与仿真

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基于TracePro的LED透反式准直器设计与仿真 被引量：5

5

作者 朱焯炜 苏宙平 阙立志 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第1期9-11,110,共4页

利用几何光学原理设计了自由曲面的反光杯和菲涅耳透镜模型,小角度光线通过菲涅耳透射准直,大角度光线通过反光杯准直。使用Matlab软件计算出初始结构参数,利用三维建模工具软件进行曲面拟合并建立几何模型。将几何模型导入TracePro软... 利用几何光学原理设计了自由曲面的反光杯和菲涅耳透镜模型,小角度光线通过菲涅耳透射准直,大角度光线通过反光杯准直。使用Matlab软件计算出初始结构参数,利用三维建模工具软件进行曲面拟合并建立几何模型。将几何模型导入TracePro软件进行优化模拟照明。光源采用发光面积1 mm×1 mm的LED芯片,视角为160°。结论:透反式准直器极大提高了光能利用率,不考虑材料吸收等损耗,准直器传输效率约为90%;准直性能与预期相符,半光强角度小于3°。该设计结构紧凑,准直效果良好。 展开更多

关键词 准直器 tracepro软件 菲涅尔透镜 反光杯

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基于分布光度计测试实验的LED二次光学仿真 被引量：4

6

作者 海洋 杨道国 侯峰泽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第3期158-162,共5页

以LED为研究对象,利用TracePro光学仿真软件和LED分布光度计对其进行光学仿真和光学实验研究,并通过对比验证仿真结果的正确性和仿真方法的可行性。研究结果表明,实验结果和仿真结果吻合,将仿真方法用于LED的光学研究切实可行。利用Trac... 以LED为研究对象,利用TracePro光学仿真软件和LED分布光度计对其进行光学仿真和光学实验研究,并通过对比验证仿真结果的正确性和仿真方法的可行性。研究结果表明,实验结果和仿真结果吻合,将仿真方法用于LED的光学研究切实可行。利用TracePro对大功率LED的二次光学设计结构进行了仿真,仿真结果表明该LED的二次光学设计结构使LED的光学性能得到了极大的改善,配光效果更理想,光照均匀性更好。 展开更多

关键词 光学器件 光学设计 仿真 tracepro软件 大功率LED

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太阳光抽运激光器抽运系统优化 被引量：4

7

作者 徐鹏 杨苏辉 +5 位作者 赵长明 张海洋 钱燕雷 郝嘉胤 何滔 王华昕 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期148-152,共5页

太阳光抽运激光器中,抽运系统提供的太阳抽运光与激活晶体之间的耦合决定了激光输出的总体效率。使用Tracepro软件,建立了菲涅耳透镜、锥形抽运腔二级抽运系统模型,并对该系统进行优化。通过分析菲涅耳透镜焦斑能量沿轴线的分布,得到了... 太阳光抽运激光器中,抽运系统提供的太阳抽运光与激活晶体之间的耦合决定了激光输出的总体效率。使用Tracepro软件,建立了菲涅耳透镜、锥形抽运腔二级抽运系统模型,并对该系统进行优化。通过分析菲涅耳透镜焦斑能量沿轴线的分布,得到了锥形腔入射窗口的口径和窗口距菲涅耳透镜的距离。通过改变锥形抽运腔的腔长和锥度,分析晶体棒轴向抽运功率密度分布,得到了锥形腔的最佳结构,并对镜面反射腔和陶瓷腔进行了详细的介绍。 展开更多

关键词 激光器 太阳光抽运激光器 菲涅耳透镜 锥形抽运腔 tracepro软件

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基于TracePro软件的光度学基本定律教学演示 被引量：3

8

作者 康学亮 盛洪江 +2 位作者 刘凡齐 吴国强 马源泽 《中国教育技术装备》 2017年第22期50-55,共6页

光度学是研究由电磁辐射能所引起的人眼刺激大小的一门科学。在光电检测以及照明光学中,了解光源辐射光的光度学量在传输过程所遵循的规律是极其必要的。作为相关课程中的重难点,这部分内容的教学一直备受教师和学生的关注。Trace Pro... 光度学是研究由电磁辐射能所引起的人眼刺激大小的一门科学。在光电检测以及照明光学中,了解光源辐射光的光度学量在传输过程所遵循的规律是极其必要的。作为相关课程中的重难点,这部分内容的教学一直备受教师和学生的关注。Trace Pro软件基界面友好,易于实现光学系统的照度、光强分析,非常适合在教学中演示光度学的基本定律。首先列出光度学中三个基本定律的推导过程,然后详细探讨在Trace Pro软件中如何对这三个基本定律进行教学演示,以期让学生对较为复杂、抽象的光度学概念和定律产生直观的认识,理解得更加深刻。 展开更多

关键词 tracepro软件 光度学 余弦定律 亮度守恒

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基于TracePro的AOTF中红外光谱仪的优化设计 被引量：3

9

作者 余桂英 姚帅 +1 位作者 郭天太 金骥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期441-444,共4页

利用TracePro光学软件对不同焦距的球面反射镜和抛物面反射镜的准直和聚光效果进行仿真计算,结果表明:焦距相同时,球面镜的聚光和准直效果比抛物镜好,但球面镜对光源位置精度要求更高;当光源尺寸为Φ3.5×6mm2时、抛物镜焦距为15mm... 利用TracePro光学软件对不同焦距的球面反射镜和抛物面反射镜的准直和聚光效果进行仿真计算,结果表明:焦距相同时,球面镜的聚光和准直效果比抛物镜好,但球面镜对光源位置精度要求更高;当光源尺寸为Φ3.5×6mm2时、抛物镜焦距为15mm,光源能量的利用率最高;对同一焦距的抛物镜,当抛物镜深度大于焦距时,深度改变对结果没有影响。利用仿真结果指导光源和准直系统的优化设计,新系统相对原系统光源功率降低75%,准直系统的尺寸缩小一半,实现AOTF中红外光谱仪的光学系统的优化设计。 展开更多

关键词 AOTF 中红外光谱仪 tracepro软件 光学仿真

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空间太阳电池帆板测试的大面积稳态模拟器光学设计 被引量：1

10

作者 曹建明 徐林 +1 位作者 肖娇 万松 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期980-985,共6页

基于光学设计软件Tracepro的仿真和优化功能,提出并设计一种应用于空间太阳电池帆板测试的大面积稳态太阳模拟器。首先在软件中采用长弧氙灯,建立以抛物柱面为主要反射面的光学结构模型,通过光线追迹和仿真,得到稳态太阳模拟器的主要光... 基于光学设计软件Tracepro的仿真和优化功能,提出并设计一种应用于空间太阳电池帆板测试的大面积稳态太阳模拟器。首先在软件中采用长弧氙灯,建立以抛物柱面为主要反射面的光学结构模型,通过光线追迹和仿真,得到稳态太阳模拟器的主要光学指标——辐照不均匀度、有效辐照面积和有效辐照光强;其次根据该性能指标对太阳模拟器进行光学结构优化,得到最优化结构模型;然后依据软件仿真光学结构模型搭建实验平台,用15个灯箱体制作有效辐照面积大于3m×6m的稳态太阳模拟器;最后对稳态模拟器进行光学指标检测和调试,得出实际太阳模拟器最佳性能指标。 展开更多

关键词 稳态太阳模拟器 辐照不均匀度 长弧氙灯 tracepro软件 抛物线面

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特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计

11

作者 郑茹 李长余 +3 位作者 高越 李光茜 刘博 孙阔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期16-24,共9页

为实现星光定向仪地面标定工作,同时满足辐射均匀性、特定辐照度和光谱三项模拟要求,提出了特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计方案。根据辐照度模拟要求和均匀辐照要求,建立光源系统辐通量传递模型,设计了满足辐射光谱要... 为实现星光定向仪地面标定工作,同时满足辐射均匀性、特定辐照度和光谱三项模拟要求,提出了特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计方案。根据辐照度模拟要求和均匀辐照要求,建立光源系统辐通量传递模型,设计了满足辐射光谱要求的均匀辐射光源系统。结合星光定向仪和红外星模拟器的对接要求,设计了具有高成像质量的透射式准直光学系统。结合设计结果,利用Tracepro软件对光学系统进行建模,仿真分析光源系统辐射面和光学系统出口处的辐照度和辐照均匀性,并利用辐照计对光源辐射面辐照度和均匀性进行实验测试,验证理论分析的准确性。实测结果表明,光源辐射面的辐照度达到指标要求,辐照不均匀度为2.75%,满足红外星模拟器研制要求。 展开更多

关键词 红外星模拟器 辐通量传递模型 tracepro软件 准直光学系统 辐照均匀性

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间隙型白光LED荧光粉层涂敷的研究 被引量：1

12

作者 江宾 宋国华 +2 位作者 张广庚 缪建文 余鹏飞 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第9期67-70,共4页

针对现有远程荧光封装光源空间色温分布不均匀的问题,提出了一种间隙型荧光粉涂敷方法。通过在透明基板的不同位置上预留环状间隙,以及控制环状间隙的宽度来调节空间色温分布。理论分析和仿真都表明了这种方法能够改善空间色温分布均匀... 针对现有远程荧光封装光源空间色温分布不均匀的问题,提出了一种间隙型荧光粉涂敷方法。通过在透明基板的不同位置上预留环状间隙,以及控制环状间隙的宽度来调节空间色温分布。理论分析和仿真都表明了这种方法能够改善空间色温分布均匀性,实验结果显示,在56 mm直径的透明基板上,随着环形间隙直径或者间隙宽度的增大,最小的色温差异先减小后增大。当环形间隙直径为44 mm,间隙宽度为1 mm时,白光LED的最小色温差异达到752 K。 展开更多

关键词 白光LED 远程荧光 荧光粉涂敷 色温分布 光效 tracepro软件

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基于光学仿真Tracepro软件对多面微结构导光板光学性能的研究 被引量：1

13

作者 王佳佳 贺建芸 +2 位作者 谢鹏程 申增强 马旭 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期68-74,共7页

导光板是液晶显示器重要的组成元件之一,光线从侧面耦合进入导光板时,导光板表面的微结构会改变光线的传播路径,使其从导光板出光面(正面)均匀出光,因此导光板表面的微结构是实现均匀出光的关键。基于光学仿真Tracepro软件进行导光板表... 导光板是液晶显示器重要的组成元件之一,光线从侧面耦合进入导光板时,导光板表面的微结构会改变光线的传播路径,使其从导光板出光面(正面)均匀出光,因此导光板表面的微结构是实现均匀出光的关键。基于光学仿真Tracepro软件进行导光板表面的微结构的设计,在保证出光效率的基础上,使导光板的照度均匀度由54.3%提高至80.8%;并且在照度均匀度为80%左右的基础上,在出光面添加微结构,使得出光效率提高至60%。最后采用底面网点微结构远光源处密度大于近光源处密度的排列方式,使得导光板的照度均匀度得到明显提升,最大达到90.2%。 展开更多

关键词 导光板 tracepro软件 微结构 照度均匀度 出光效率

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折反式LED光源准直系统设计 被引量：1

14

作者 杨子威 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期375-378,共4页

利用光学传播原理,结合LED光源的发光特点,经过二次光学设计,设计出由透镜和反光杯构成的LED光源准直系统。基于TracePro软件,分析出当折反组分临界角在45°～55°之间,折反系统组装尺寸只有2 080 mm3;并且分析得到,对于此系统... 利用光学传播原理,结合LED光源的发光特点,经过二次光学设计,设计出由透镜和反光杯构成的LED光源准直系统。基于TracePro软件,分析出当折反组分临界角在45°～55°之间,折反系统组装尺寸只有2 080 mm3;并且分析得到,对于此系统,当光源面积采用1 mm×1 mm的LED芯片时,光束发散半角小于3°。分析结果表明,该准直系统,弥补了LED照明光源发散的缺点,设计结构紧凑,准直效果良好。 展开更多

关键词 二次光学设计 准直器 tracepro软件 反光杯

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反射式高倍聚光系统光路优化

15

作者 方雅聪 王子龙 +1 位作者 张华 周翔 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期163-168,共6页

为探究反射式高倍聚光系统中电池位置和角度对电池表面能量密度均匀性和光接收率的影响。设计并搭建了一套反射式高倍聚光系统,通过实验研究和光线追迹相结合的方法,对反射式高倍聚光系统进行了光路优化。并通过TracePro软件对电池表面... 为探究反射式高倍聚光系统中电池位置和角度对电池表面能量密度均匀性和光接收率的影响。设计并搭建了一套反射式高倍聚光系统,通过实验研究和光线追迹相结合的方法,对反射式高倍聚光系统进行了光路优化。并通过TracePro软件对电池表面能量密度进行了数值计算。研究结果表明:电池在(0,-2,52)处,与焦平面成45°角时,电池表面光接收率为56.63%,电池表面光斑的均匀度为72.85%,表面能量密度的分布和能量接收率综合比较最优,光电转换效率最高。 展开更多

关键词 反射式高倍聚光镜 tracepro软件 能量密度 电池位置和角度

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一种基于LED照明的光学系统软件设计与实现

16

作者 倪江楠 《电子设计工程》 2016年第23期83-84,88,共3页

针对二次配光下的LED无法满足照明的要求,提出一种基于自由球面构造的非成像光学系统。结合数学几何和非成像理论,得到矩形均匀光斑和圆形均匀光斑两个满足自由球面的光学系统。对传统离散点计算中存在的问题进行改进,求解出改进后的空... 针对二次配光下的LED无法满足照明的要求,提出一种基于自由球面构造的非成像光学系统。结合数学几何和非成像理论,得到矩形均匀光斑和圆形均匀光斑两个满足自由球面的光学系统。对传统离散点计算中存在的问题进行改进,求解出改进后的空间离散点。通过MATLAB软件建模,得到透镜的仿真模型,并通过Tracepro软件进行光学模拟,对上述进行了验证,证明其正确性和可行性。 展开更多

关键词 LED照明 自由球面构造 MATLAB软件 tracepro软件 非成像理论

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