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大口径折反射式变焦距物镜的设计 被引量:17
1
作者 崔继承 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2087-2091,共5页
介绍了一种大口径变焦距物镜的设计方法。该方法将整体光学系统分为前后两个部分,前端光学系统采用反射式的结构来满足大口径的要求,后端光学系统采用将变焦距物镜倒接的方式,在系统的一次像面处进行组合,通过对后端倒接变焦距物镜的优... 介绍了一种大口径变焦距物镜的设计方法。该方法将整体光学系统分为前后两个部分,前端光学系统采用反射式的结构来满足大口径的要求,后端光学系统采用将变焦距物镜倒接的方式,在系统的一次像面处进行组合,通过对后端倒接变焦距物镜的优化设计来保证系统的成像质量。用具体的实例验证说明了该项设计,结果表明这种设计方法是可行的,系统结构简单紧凑,解决了大口径光学系统难以实现连续变焦的问题。 展开更多
关键词 变焦距物镜 光学系统 大口径 成像质量
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物镜像面相对照度计算方法 被引量:9
2
作者 陈琛 胡春海 +2 位作者 李维善 刘宵婵 宋涛 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期91-103,共13页
为了找到更加精确的广角物镜系统像面相对照度计算方法,分析了现行像面照度公式成立条件的局限性,提出了基于孔径光阑约束模式的矢量光线追迹计算光通量的方法。通过矢量分析和推导,给出了孔径光阑约束的轴外视场光束在第一光学面上形... 为了找到更加精确的广角物镜系统像面相对照度计算方法,分析了现行像面照度公式成立条件的局限性,提出了基于孔径光阑约束模式的矢量光线追迹计算光通量的方法。通过矢量分析和推导,给出了孔径光阑约束的轴外视场光束在第一光学面上形成的照射区的特征点坐标及照射区面积表达式;依据朗伯体辐射条件和规律,从物镜系统物方着手,建立了两种共轭条件的物镜像面照度分析模型;针对具有物方大视场角特征的相似成像物镜系统和非相似成像物镜系统,分别推导出了像面照度及相对照度表达式;指出了光学设计过程中提高像面相对照度的基本策略。 展开更多
关键词 几何光学 相对照度 空间光线 广角物镜 鱼眼物镜 孔径光阑
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光纤传像束原理及其应用 被引量:6
3
作者 马相路 《光机电信息》 2007年第10期44-49,共6页
光纤是现代通信网络的骨干,尤其是在大容量数据通信中。光纤作为传感器材料也得到了广泛应用,但却很少有人知道光纤还有一个特殊的作用,那就是传像。传像就是指将影像通过光纤直接传输,而中间不再经过类似于光通信那样的信号转换过程。... 光纤是现代通信网络的骨干,尤其是在大容量数据通信中。光纤作为传感器材料也得到了广泛应用,但却很少有人知道光纤还有一个特殊的作用,那就是传像。传像就是指将影像通过光纤直接传输,而中间不再经过类似于光通信那样的信号转换过程。本文阐述了光纤传像束的工作原理并着重介绍了光纤传像束在工业、医疗以及军事等方面的应用。 展开更多
关键词 光纤传像束 内窥镜 潜望镜 全反射光纤 数值孔径
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利用单透镜结构实现自由空间激光进入单模光纤的耦合研究 被引量:6
4
作者 田晓 黄宝玉 张俊 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期362-366,共5页
自由空间激光与光纤的高效耦合可大幅降低激光能量损耗。基于高斯光束通过透镜的传输规律,分析经过单透镜变换后的激光光束特性,即像方激光光束特性。对自由空间激光与单模光纤的优化耦合进行研究。通过分析匹配单透镜参数对像方光束的... 自由空间激光与光纤的高效耦合可大幅降低激光能量损耗。基于高斯光束通过透镜的传输规律,分析经过单透镜变换后的激光光束特性,即像方激光光束特性。对自由空间激光与单模光纤的优化耦合进行研究。通过分析匹配单透镜参数对像方光束的影响,选择单透镜合适焦距参数,实现激光与光纤参数的高效匹配,满足激光光束的像方腰斑小于10μm且数值孔径小于0.12。通过实例,分析采用焦距为5 mm的单透镜对780 nm空间激光到单模光纤的耦合效率,结果表明自由空间激光到单模光纤的耦合效率高达90%。该耦合系统结构简单,可实现激光由自由空间到至光纤的高效率传输。 展开更多
关键词 激光 单透镜 数值孔径 光纤耦合
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大孔径宽光谱变焦镜头设计 被引量:4
5
作者 罗锐 梁秀玲 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期839-845,共7页
在高压电线运输电力过程中容易发生电晕放电现象,存在安全隐患,因此,进行电晕放电的检测十分必要。利用日盲紫外镜头进行电晕检测是检测手段之一。基于Zemax多重组态功能设计了一款大孔径宽光谱变焦镜头,目的是配合变焦范围为90 mm~165... 在高压电线运输电力过程中容易发生电晕放电现象,存在安全隐患,因此,进行电晕放电的检测十分必要。利用日盲紫外镜头进行电晕检测是检测手段之一。基于Zemax多重组态功能设计了一款大孔径宽光谱变焦镜头,目的是配合变焦范围为90 mm~165 mm变焦距紫外镜头应用,可在电晕放电信号检测时,全天候、快速准确找出损坏线路的位置。该镜头采用4组元、近对称结构型式,F数为1.4,可变焦范围在30 mm~55 mm,工作光谱波段为400 nm~850 nm,空间频率100 lp/mm处全视场MTF≥0.4,最大畸变≤±3%,均采用标准球面设计,系统总长为110 mm,适用于0.847 cm(1/3英寸)CCD,能较好地矫正各类像差,满足各零件基本加工工艺要求。 展开更多
关键词 光学设计 变焦镜头 ZEMAX 大孔径
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非均匀偏振光束通过环状光阑像散透镜的聚焦特性 被引量:4
6
作者 刘海岗 吕百达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1602-1607,共6页
借助于光束相干偏振矩阵和广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,研究了非均匀偏振(NUP)光束通过环状光阑像散透镜的聚焦特性,并将圆孔光阑作为环状光阑内径为零的特例处理.数值计算结果表明,实际焦点位置、光强和偏振度分布与透镜的像散、环... 借助于光束相干偏振矩阵和广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式,研究了非均匀偏振(NUP)光束通过环状光阑像散透镜的聚焦特性,并将圆孔光阑作为环状光阑内径为零的特例处理.数值计算结果表明,实际焦点位置、光强和偏振度分布与透镜的像散、环状光阑的菲涅耳数和遮拦比以及NUP光束参量有关. 展开更多
关键词 非均匀偏振光束 像散透镜 环状光阑 聚焦特性
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大口径电润湿液体透镜 被引量:2
7
作者 赵悠然 徐近博 +1 位作者 刘超 王琼华 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期877-882,共6页
电润湿液体透镜的发展打破了传统变焦系统的种种限制,其优点也越来越受到大家的重视,成为了国内外的热点和重点研究方向。本文提出了一种大口径电润湿液体透镜,采用上下电极组合而成的圆筒形腔体设计,并阐释了其工作原理,同时给出了其... 电润湿液体透镜的发展打破了传统变焦系统的种种限制,其优点也越来越受到大家的重视,成为了国内外的热点和重点研究方向。本文提出了一种大口径电润湿液体透镜,采用上下电极组合而成的圆筒形腔体设计,并阐释了其工作原理,同时给出了其制作流程。在研制填充透镜的电润湿液体时,提出了一种对电润湿导电液体分类的模型。本文提出的电润湿液体透镜口径为8 mm,聚一氯对二甲苯介电层厚度为3μm,填充液体密度相同,折射率差为0.1581,并在真空箱中抽取液体中的气泡,以油浸封装的工艺确保透镜密封性。透镜的阈值电压约为60 V,当施加电压为60 V至120 V时,电润湿液体透镜的最小焦距约为-68.73 mm,最大焦距接近无穷,继续增大电压,至200 V时击穿,此时,透镜极限的变倍比为1.8。整个变倍过程中,透镜具有良好的成像质量。 展开更多
关键词 电润湿 液体透镜 大口径 透镜
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空间光调制器加载菲涅尔透镜特性研究 被引量:2
8
作者 李武军 李恩琪 +1 位作者 党晨 王晓颖 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第5期515-518,共4页
为了研究空间光调制器加载菲涅尔透镜的性能,文中在分析了空间光调制器加载菲涅尔透镜位相调制灰度图的原理基础上,计算了所加载菲涅尔透镜的最小焦距和不同焦距时对应的焦深,设计了菲涅尔透镜位相调制灰度图,通过实验测量了不同焦距透... 为了研究空间光调制器加载菲涅尔透镜的性能,文中在分析了空间光调制器加载菲涅尔透镜位相调制灰度图的原理基础上,计算了所加载菲涅尔透镜的最小焦距和不同焦距时对应的焦深,设计了菲涅尔透镜位相调制灰度图,通过实验测量了不同焦距透镜对应的焦深。研究结果表明:焦深随焦距的增大而增加,与理论结果的趋势一致。在增加光阑限制入射光束宽度后,实验测量值与理论计算结果基本一致。利用空间光调制器加载菲涅尔透镜时,加载透镜的焦距应大于最小焦距,增加限制光束的光阑,使入射光束宽度与空间光调制匹配,以消除菲涅尔波带外层低精度环带的影响。 展开更多
关键词 空间光调制器 菲涅尔透镜 焦深 光阑
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自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径 被引量:2
9
作者 黄伟同 杨瀛海 +2 位作者 罗祖宁 俞本立 程蒲 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 1993年第4期17-21,共5页
研究自聚焦透镜的有效半径和有效数值孔径,得到了物距和数值孔径间的关系并计算了物距、数值孔径和分辩率,可作为自聚焦透镜列阵中透镜长度选择的依据之一。
关键词 自聚焦透镜 有效半径 有效数值孔径
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基于液晶空间光调制器的消色差透镜 被引量:2
10
作者 许忠保 陶伟森 +6 位作者 王双迎 陈威 宋丛珊 金万慧 辜凌鹰 吴钦 刘凤鸣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
依据标量衍射理论,在分析消除轴向及倍率色差条件的基础上,利用纯相位液晶空间光调制器的可编程控制特性,将红、绿、蓝三种色光调制的菲涅耳透镜与闪耀光栅镶嵌在一起,通过随机等概率的复用方法,在液晶空间光调制器上编程,实现了具有共... 依据标量衍射理论,在分析消除轴向及倍率色差条件的基础上,利用纯相位液晶空间光调制器的可编程控制特性,将红、绿、蓝三种色光调制的菲涅耳透镜与闪耀光栅镶嵌在一起,通过随机等概率的复用方法,在液晶空间光调制器上编程,实现了具有共同焦距的三色光复用透镜,消除了轴向色差.同时,通过对红、绿、蓝三色光调制的菲涅耳透镜孔径的约束,实现了三色光在焦平面处相同的聚焦光斑半径大小和强度,消除了倍率色差.实验结果表明,通过该方法,复用透镜的轴向色差以及倍率色差都得到了有效矫正,在三色光入射下其艾里斑半径为67pixel,与具有相同焦距和分辨率的单色透镜产生的艾里斑半径65pixel接近. 展开更多
关键词 消色差透镜 空间光调制器 随机等概率 多波长复用 孔径约束
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单色球差的实验研究 被引量:2
11
作者 刘竹琴 徐红 《延安大学学报(自然科学版)》 2005年第2期39-40,共2页
用实验的方法研究了球差与孔径。
关键词 透镜 球差 孔径光阑
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增大基于电光相位调制的时间透镜孔径的参数调制法 被引量:2
12
作者 常硕 娄淑琴 +1 位作者 李博 韩柏琳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期65-70,共6页
提出了一种用于增大基于电光相位调制时间透镜孔径的参数调制法,理论推导出该方法的实现原理,并结合时间透镜在光脉冲压缩中的应用,研究了调制参数Q对时间孔径和脉冲压缩效果的影响。结果表明,对于文中调制频率为20GHz,理想压缩系数为5... 提出了一种用于增大基于电光相位调制时间透镜孔径的参数调制法,理论推导出该方法的实现原理,并结合时间透镜在光脉冲压缩中的应用,研究了调制参数Q对时间孔径和脉冲压缩效果的影响。结果表明,对于文中调制频率为20GHz,理想压缩系数为5的时间成像系统,采用这种方法可将仅占调制周期15.6%的时间孔径提高到50%以上,并将脉冲压缩系数由3.11提升到4.46。同时,通过选取相反的输入和输出段色散,还可有效降低时间系统的调制电压。研究结果表明,该参数调制法只需对时间透镜本身参数做调整,无需引入新器件,便可有效地增大时间透镜的孔径,提高脉冲压缩系数,使其更接近理想值。该研究成果为电光相位调制时间透镜系统的性能提升提供了一种简洁而有效的手段。 展开更多
关键词 信号处理 时间透镜 电光相位调制 孔径效应 光脉冲压缩
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数码单反相机视频拍摄的特点与应用 被引量:2
13
作者 王建军 《价值工程》 2012年第31期209-211,共3页
用数码单反相机拍摄视频,是传统相机的一个新功能、是数码产品应用的一个新领域,也为日益普及的视频制作增加了一个新手段。如何掌握、利用数码单反相机特点来拍摄视频,是众人所关注的。文章从数码相机的特性谈起,分析论述了数码相机在... 用数码单反相机拍摄视频,是传统相机的一个新功能、是数码产品应用的一个新领域,也为日益普及的视频制作增加了一个新手段。如何掌握、利用数码单反相机特点来拍摄视频,是众人所关注的。文章从数码相机的特性谈起,分析论述了数码相机在视频拍摄中的特点与应用,着重从三个方面加以解析。①用数码单反相机视频拍摄的特点;②数码单反与摄像机的区别;③数码单反拍摄不同视频的应用。通过以上分析,使读者对数码单反拍摄视频有一个基本的认识。 展开更多
关键词 镜头 光圈 景深 摄像机 传感器
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微形大孔径鱼眼车载镜头光学设计 被引量:1
14
作者 薛嘉隆 吴慎将(导师) +1 位作者 任进伟 李泽民 《光学与光电技术》 2022年第1期50-57,共8页
将典型反远摄镜头设计方法与PWC法相结合,从理论模型出发搭建初始结构,借助光学设计软件ZEMAX辅助设计。得到一款工作波段436 nm、486 nm、546 nm、587 nm、656 nm,F#1.5,全视场角160°,光学总长18.5 mm,可应用于车载后视系统的镜头... 将典型反远摄镜头设计方法与PWC法相结合,从理论模型出发搭建初始结构,借助光学设计软件ZEMAX辅助设计。得到一款工作波段436 nm、486 nm、546 nm、587 nm、656 nm,F#1.5,全视场角160°,光学总长18.5 mm,可应用于车载后视系统的镜头,比市场上现有产品指标有明显提升,镜头高低温性能稳定、公差合理。结果表明将反远摄理想模型、PWC法及实际需求结合,设计效果好,镜头性价比高、性能优异,为相关领域的镜头设计提供有益借鉴。 展开更多
关键词 光学设计 车载镜头 鱼眼镜头 大孔径 PWC法
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可补偿像差的PDMS液体透镜 被引量:1
15
作者 甘俊杰 李磊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期65-72,共8页
聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)液体透镜具有大口径、高光焦度的优点,然而存在比较严重的像差。本文提出了一种可补偿像差的PDMS液体透镜,由PDMS膜、液体材料和补偿基底组成。根据建立的抛物面面形的PDMS液体透镜的光学模型... 聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)液体透镜具有大口径、高光焦度的优点,然而存在比较严重的像差。本文提出了一种可补偿像差的PDMS液体透镜,由PDMS膜、液体材料和补偿基底组成。根据建立的抛物面面形的PDMS液体透镜的光学模型,采用具有高折射率的液体材料(1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸)和特殊设计的基底进行整体像差校正和提高光焦度的设计。我们对提出的透镜进行了加工制作和实验验证,其有效光学口径为25 mm,光焦度范围为−5 D~+6 D,在可见光波段透过率超过90%。对比传统的PDMS液体透镜,本文提出的液体透镜可以改善成像质量,在+5 D光焦度时分辨率可达到15 lp/mm,在大口径的光学成像系统,比如望远镜、AR、VR等,具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 液体透镜 聚二甲基硅氧烷 大口径 透镜
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Focusing properties of Gaussian Schell-model beams by an astigmatic aperture lens
16
作者 潘留占 丁超亮 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第1期137-142,共6页
This paper studies the focusing properties of Gaussian Schell-model (GSM) beams by an astigmatic aperture lens. It is shown that the axial irradiance distribution, the maximum axial irradiance and its position of fo... This paper studies the focusing properties of Gaussian Schell-model (GSM) beams by an astigmatic aperture lens. It is shown that the axial irradiance distribution, the maximum axial irradiance and its position of focused GSM beams by an astigmatic aperture lens depend upon the astigmatism of the lens, the coherence of partially coherent light, the truncation parameter of the aperture and Fresnel number. The numerical calculation results are given to illustrate how these parameters affect the focusing property. 展开更多
关键词 Gaussian Schell-model beam focusing properties ASTIGMATISM aperture lens
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高轨道准直式红外地球模拟器光学系统设计 被引量:1
17
作者 王航 张国玉 +1 位作者 王远 耿振华 《光学仪器》 2014年第1期25-29,共5页
为了提高红外地球敏感器的地面测试与标定精度,以地球模拟器能够精确达到技术指标为目的,对地球模拟器光学系统进行研究。在光学系统中将地球光阑放于锗准直透镜的焦平面附近,使得通过地球光阑的光入射到锗准直透镜后,以平行光出射到红... 为了提高红外地球敏感器的地面测试与标定精度,以地球模拟器能够精确达到技术指标为目的,对地球模拟器光学系统进行研究。在光学系统中将地球光阑放于锗准直透镜的焦平面附近,使得通过地球光阑的光入射到锗准直透镜后,以平行光出射到红外地球敏感器上。同时根据卫星在同步轨道、更高轨道和较低轨道所使用的红外地球敏感器地面标定试验的需求,采用更换地球光阑的方案,提供了三种不同的地球张角。计算结果表明,地球模拟器边缘处成像清晰,且三种不同轨道的地球张角误差均小于±0.05°。该方案设计的地球模拟器可准确在地面上模拟卫星在太空中所看到的地球,满足了地球模拟器的整体性能要求。 展开更多
关键词 地球模拟器 锗透镜 红外光学系统 可变光阑
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大容差光纤耦合技术研究 被引量:1
18
作者 袁军行 孙伟峰 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2448-2452,共5页
设计了一种新型的耦合系统,该耦合系统由大口径聚焦透镜、1/4节距自聚焦透镜、锥形光纤和球端光纤四部分组成.分析了自聚焦透镜压缩发散角和球端光纤增大数值孔径的机理,给出了计算锥形光纤参量的详细流程.采用大口径透镜和1/4节距自聚... 设计了一种新型的耦合系统,该耦合系统由大口径聚焦透镜、1/4节距自聚焦透镜、锥形光纤和球端光纤四部分组成.分析了自聚焦透镜压缩发散角和球端光纤增大数值孔径的机理,给出了计算锥形光纤参量的详细流程.采用大口径透镜和1/4节距自聚焦透镜有效增大径向位置容差和角度容差,然后通过锥形光纤压缩光束半径将激光耦合进球端光纤.仿真实验结果表明,该系统耦合在r<3mm,-1<θ<1.5范围内的耦合效率稳定保持在50%以上. 展开更多
关键词 光纤耦合 容差 自聚焦透镜 锥形光纤 数值孔径
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点扫描激光共焦显微镜物镜参数的确定
19
作者 李冰 王昭 李明周 《工具技术》 北大核心 2004年第3期51-53,共3页
在设计点扫描激光共焦显微镜测量系统时 ,物镜参数的选择是至关重要的 ,因为它的数值孔径大小直接影响着系统的测量精度。本文对系统测量精度达到 1μm时物镜参数的选择进行了详细的阐述。
关键词 共焦显微镜 物镜 数值孔径 测量精度 参数选择
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单透镜成像衍射追迹法研究 被引量:1
20
作者 赵小侠 贺俊芳 李院院 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2020年第1期14-18,共5页
衍射受限系统是在系统成像过程中忽略成像系统的几何像差,仅考虑系统孔径光阑的衍射效应对成像质量影响的系统.首先用衍射追迹法对单透镜成像系统进行了模拟研究,结果表明无论系统成正立或倒立像,当孔径尺寸较小时,高频成分被截止,像中... 衍射受限系统是在系统成像过程中忽略成像系统的几何像差,仅考虑系统孔径光阑的衍射效应对成像质量影响的系统.首先用衍射追迹法对单透镜成像系统进行了模拟研究,结果表明无论系统成正立或倒立像,当孔径尺寸较小时,高频成分被截止,像中的精细部分无法分辨,像的整体清晰度不高.而随着孔径尺寸增大,像质也越清晰.对单透镜衍射受限成像系统进行了实验研究,结果表明在仅改变透镜孔径的情况下成像清晰度随孔径尺寸增大而越清晰,这与模拟结果一致. 展开更多
关键词 单透镜 衍射受限系统 衍射追迹 孔径光阑
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