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介电润湿液体光学棱镜 被引量:8
1
作者 赵瑞 田志强 +2 位作者 刘启超 王评 梁忠诚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期286-291,共6页
为实现光束控制系统的无机械化、快速化和微小化,研制基于介电润湿效应的液体光学棱镜。分析界面形状随电压的变化,推导接触角与两侧工作电压的关系,测量系统对光束的偏转角,讨论接触角饱和及液体折射率对系统控光能力的影响。采用COMSO... 为实现光束控制系统的无机械化、快速化和微小化,研制基于介电润湿效应的液体光学棱镜。分析界面形状随电压的变化,推导接触角与两侧工作电压的关系,测量系统对光束的偏转角,讨论接触角饱和及液体折射率对系统控光能力的影响。采用COMSOL软件仿真研究液体粘性对棱镜性能的影响。结果表明,在不同电压组合下,双液体界面从初始弯曲界面变为与水平方向呈不同倾斜角的平界面,从而实现对入射光束方向的控制和偏转。受电润湿饱和现象的影响,该液体棱镜的偏转范围为-10°^+10°。若选用的液体组合可降低甚至消除接触角饱和,且具有大的折射率比,则系统的控光能力将得到大幅提高。当动力粘度取0.03Pa·s时,系统的响应速度和稳定性能最佳。 展开更多
关键词 光学器件 棱镜 电润湿 偏转
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空间相位调制对光伏孤子传播的影响 被引量:7
2
作者 王红成 王晓生 佘卫龙 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期2595-2599,共5页
利用空间相位调制技术控制高斯光束在光伏晶体中的传播 .数值分析结果表明 ,适当地选择各调制参数 ,可以使光束以类孤子的形式传播 ,或使光束发生自偏转、分束、发散 .还进一步就中心光强。
关键词 空间相位调制 光伏孤子传播 空间光学孤子 光开关 光偏转 光分束
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热环境试验温度均匀度对精密光学测量的影响 被引量:7
3
作者 吕蓉蓉 吴静怡 +1 位作者 陈康 蔡爱峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1711-1717,共7页
为研究气体流动及温度均匀度对微小尺度精密光学测量的影响,设计了混合对流实验并利用自准直仪测量通过流场的光束偏移。实验表明:当雷诺数恒定时,随格拉晓夫数的增大,光路上温度均匀性变差,水平和竖直方向上光束偏移量均增大。对于同... 为研究气体流动及温度均匀度对微小尺度精密光学测量的影响,设计了混合对流实验并利用自准直仪测量通过流场的光束偏移。实验表明:当雷诺数恒定时,随格拉晓夫数的增大,光路上温度均匀性变差,水平和竖直方向上光束偏移量均增大。对于同一格拉晓夫数,随入口流速的增大,竖直方向温度梯度及光束偏移都增大,水平方向上情况则相反。可知气体流动和温度均匀性是影响光束偏移的其中两点原因,控制合理的流速及温度均匀度有利于提高非均匀流场中光学测量精度。 展开更多
关键词 气体流动 温度均匀度 格拉晓夫数 自准直仪 光束偏移
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基于蝙蝠算法的液晶光学相控阵波束优化 被引量:7
4
作者 黄志伟 王春阳 +2 位作者 彭丽华 史红伟 牛启凤 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第8期432-436,共5页
为了解决液晶光学相控阵实际偏转效率远低于理论水平的问题,分别从迭代次数和衍射效率两个方面,将蝙蝠算法与粒子群算法进行了对比。仿真结果表明,蝙蝠算法的优化效果良好,迭代速度快于粒子群算法的,且在相控阵的波束优化方面具有良好... 为了解决液晶光学相控阵实际偏转效率远低于理论水平的问题,分别从迭代次数和衍射效率两个方面,将蝙蝠算法与粒子群算法进行了对比。仿真结果表明,蝙蝠算法的优化效果良好,迭代速度快于粒子群算法的,且在相控阵的波束优化方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光学器件 液晶相控阵 蝙蝠算法 偏转效率 波束优化
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四电极液晶可调光楔驱动方法 被引量:5
5
作者 徐律涵 张亚磊 +1 位作者 刘志强 叶茂 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期150-154,共5页
光楔是一种顶角很小的棱镜,常被用于控制光束的偏转角或补偿光线小角度的偏差。提出了一种四电极驱动的矩形孔液晶器件实现光楔的驱动方法。该液晶光楔的优势在于体积小、质量轻,可以通过电压控制其楔角大小、无需机械装置就可旋转光楔... 光楔是一种顶角很小的棱镜,常被用于控制光束的偏转角或补偿光线小角度的偏差。提出了一种四电极驱动的矩形孔液晶器件实现光楔的驱动方法。该液晶光楔的优势在于体积小、质量轻,可以通过电压控制其楔角大小、无需机械装置就可旋转光楔,有望被应用在需要控制光束偏转方向和角度的场合中,如光镊、激光雷达等。 展开更多
关键词 光学器件 液晶器件 光楔 光束偏转 相位调制器
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基于显微光杠杆技术的微结构偏转角测量系统 被引量:5
6
作者 刘璐 李艳宁 +1 位作者 吴森 胡晓东 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期219-224,共6页
针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对... 针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对微结构的转角测量分辨力和理论量程分别可达1.2″和±4°。利用该系统测量了原子力显微镜微悬臂梁探针在步进载荷下的偏转情况,测量结果与铁摩辛柯梁理论计算一致,验证了系统的可靠性。 展开更多
关键词 光学测量 微结构 光杠杆 偏转角 电流模式
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光学振镜转角与扫描角度变化关系的研究 被引量:5
7
作者 孙国斌 弥谦 《西安工业大学学报》 CAS 2010年第5期421-424,共4页
为降低或消除扫描光束光强变化对反射率测试影响,利用光学扫描振镜提供扫描光路.对扫描光路几何关系进行理论推导得出扫描角度与振镜转角及初始入射角的函数关系,利用Matlab对函数进行分析计算,计算结果数据表明:初始入射角不为零时,振... 为降低或消除扫描光束光强变化对反射率测试影响,利用光学扫描振镜提供扫描光路.对扫描光路几何关系进行理论推导得出扫描角度与振镜转角及初始入射角的函数关系,利用Matlab对函数进行分析计算,计算结果数据表明:初始入射角不为零时,振镜转角小于10°时扫描角度随振镜转角线性变化,线性度可达到1%且振镜转角越小线性度越好.扫描光束线性度越好光束光强变化越小,对镜面反射率测试的影响越小. 展开更多
关键词 光学扫描振镜 振镜转角 扫描角度 初始入射角
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光纤光栅在等强度悬臂梁均匀应变区的转换与有限元分析 被引量:5
8
作者 王雷 刘爱莲 +3 位作者 李英娜 赵振刚 谢涛 李川 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期221-224,共4页
等强度悬臂梁作为力学传感器的关键转换元件,不同尺寸和材料的悬臂梁,其自由端的挠度和作用力的量程及光纤光栅的最大微应变也不同。采用光学测量中的基本元件光纤光栅及等强度悬臂梁为模型基础,设计模型平面节点坐标有六个,平面节点坐... 等强度悬臂梁作为力学传感器的关键转换元件,不同尺寸和材料的悬臂梁,其自由端的挠度和作用力的量程及光纤光栅的最大微应变也不同。采用光学测量中的基本元件光纤光栅及等强度悬臂梁为模型基础,设计模型平面节点坐标有六个,平面节点坐标可以改变等强度悬臂梁的尺寸,模型厚度依次设置为0.005m、0.010m、0.015m、0.020m、0.030m。对初始尺寸,厚度为0.005m,材料选择为碳素钢的悬臂梁的仿真,结果表明,光纤光栅工作在均匀应变区时,其自由端挠度的量程为0~2.767×10-2 m,作用力的量程为0~437N,光纤光栅的最大微应变为171με。 展开更多
关键词 光学测量 等强度悬臂梁 均匀应变区 有限元 挠度 应力 应变
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非均匀光斑导致相变镜镜面偏转的研究 被引量:4
9
作者 孙峰 余文峰 +2 位作者 程祖海 张耀宁 周次明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期331-334,共4页
 针对高功率激光器中非均匀光斑热致变形导致光轴偏转的问题,提出用相变致冷镜作为腔镜来减小镜面变形峰谷值和角向偏转,在2kW连续二氧化碳激光器上进行了热变形和光束漂移实验。实验表明,与普通实心硅镜相比,相变致冷镜镜面温度分布...  针对高功率激光器中非均匀光斑热致变形导致光轴偏转的问题,提出用相变致冷镜作为腔镜来减小镜面变形峰谷值和角向偏转,在2kW连续二氧化碳激光器上进行了热变形和光束漂移实验。实验表明,与普通实心硅镜相比,相变致冷镜镜面温度分布更均匀,可有效地减小镜面偏转角和光斑中心漂移,提高远场光束质量。 展开更多
关键词 高功率激光器 光束质量 非均匀光斑 角向偏转 热致变形 光轴偏转 相变致冷镜 镜面变形
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不同几何结构电光偏转器比较研究 被引量:2
10
作者 卢智勇 万玲玉 +1 位作者 马雪梅 王戎丞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期667-671,共5页
为了发展性能优良的电光偏转器,采用傍轴近似分析了级联棱镜电光偏转器的折射率梯度等效表达式,总结出了不同几何结构电光偏转器的偏转角和偏转轨迹公式,在此基础上比较研究了4种不同几何结构电光偏转器的偏转特性和偏转轨迹,比较分析... 为了发展性能优良的电光偏转器,采用傍轴近似分析了级联棱镜电光偏转器的折射率梯度等效表达式,总结出了不同几何结构电光偏转器的偏转角和偏转轨迹公式,在此基础上比较研究了4种不同几何结构电光偏转器的偏转特性和偏转轨迹,比较分析了梯形、喇叭形和抛物线形几何结构电光偏转器的偏转灵敏度,为较大角度电光偏转系统的设计提供了有意义的参考。 展开更多
关键词 光学器件 电光偏转器 偏转特性 光线轨迹 偏转灵敏度
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里德伯原子中非厄米电磁诱导光栅引起的弱光孤子偏折及其操控 被引量:3
11
作者 高洁 杭超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期122-133,共12页
基于里德伯-电磁感应透明系统实现了具有宇称-时间对称的电磁感应诱导光栅,并研究了系统中探测光场在到达光栅前形成孤子的过程以及经过光栅时引起的偏折现象.发现由于里德伯-电磁感应透明系统具有很强的非线性光学效应,因此只需要很少... 基于里德伯-电磁感应透明系统实现了具有宇称-时间对称的电磁感应诱导光栅,并研究了系统中探测光场在到达光栅前形成孤子的过程以及经过光栅时引起的偏折现象.发现由于里德伯-电磁感应透明系统具有很强的非线性光学效应,因此只需要很少的输入探测光能量就能形成稳定的光孤子.此外还发现,通过改变电磁感应诱导光栅的增益/损耗系数、光栅周期、以及体系的克尔非线性非局域度都可以有效地改变探测光孤子的偏折程度和状态,实现对弱光孤子偏折的主动操控.本文的研究结果可为未来利用宇称-时间对称的电磁感应诱导光栅实现全光控制和光信息处理等相关应用提供一定的理论依据. 展开更多
关键词 里德伯原子 宇称-时间对称 光孤子 光偏折
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高功率激光系统中大型光机组件的装配精度研究 被引量:3
12
作者 李桂华 王辉 +2 位作者 熊召 曹庭分 刘长春 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期116-122,共7页
大型高功率固体激光装置神光III中的48路强激光束组由许多大型精密光学系统组成,按照装置的研制要求实现这些光机系统的高精度装配是一项巨大的技术挑战。以具有亚微米级误差控制要求的大型反射镜组件为对象,提出了理论建模分析、数值... 大型高功率固体激光装置神光III中的48路强激光束组由许多大型精密光学系统组成,按照装置的研制要求实现这些光机系统的高精度装配是一项巨大的技术挑战。以具有亚微米级误差控制要求的大型反射镜组件为对象,提出了理论建模分析、数值计算仿真、工程现场试验研究三个层次相融合的反射镜组件装校精度分析研究方法。针对光机系统的装校精度建立几何误差传递和面形畸变形成的理论分析模型;并借助三维几何误差计算和结构有限元分析的专业化工具,分析预测了反射镜组件装配过程中的空间位姿误差以及夹持预紧作用下的镜面畸变作用;在工程环境下进行了反射镜组件的实体装配及其检测试验工作,检验了理论分析方法在实际工程中的适用性。这一方法对激光聚变装置中光机组件的精密装校研究有着普遍指导意义。 展开更多
关键词 光机系统 精密装配 误差分析 面形畸变 建模仿真
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基于空间直线预标定检测光学元件面形的研究 被引量:3
13
作者 杨丽杰 李大海 +2 位作者 鄂可伟 章涛 王雪敏 《光学与光电技术》 2016年第3期42-48,共7页
基于斜率检测的相位偏折术能够快速、简单、准确地测量光学元件面形和透射光学元件畸变波前。借助点光源显微测量系统对参考点坐标的准确测量提出了空间直线预标定的方法,利用它得到了相机中CCD面阵上每个像素对应每条光线的方向向量,... 基于斜率检测的相位偏折术能够快速、简单、准确地测量光学元件面形和透射光学元件畸变波前。借助点光源显微测量系统对参考点坐标的准确测量提出了空间直线预标定的方法,利用它得到了相机中CCD面阵上每个像素对应每条光线的方向向量,通过每条光线的方向向量和被测面方程,追迹得到了被测面的世界坐标,从而求出被测面上各点斜率,采用波前重建算法,实现了光学元件面形的准确重建。实验结果显示,拟合面形去掉Zernike多项式前4项的RMS数据与干涉仪的测量结果最大相差仅约10nm,并且实验中重建的面形与利用张正友提出的标定方法坐标计算重建的面形几乎相同。因此,空间直线预标定法切实可行,可以实现高精度的反射光学元件面形测量,且测量系统简单,具有应用价值。 展开更多
关键词 光学检测 斜率 偏折术 空间直线法 预标定
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基于偏转平移光路的激光束方位自动校准方法及系统 被引量:3
14
作者 陈志峰 黎达宇 +3 位作者 吴卓麒 钟永贤 谢龙豪 邓荣标 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期247-251,共5页
提出了一种基于偏转平移光路的激光束方位校准方法,采用转动与平动相结合的控制机构对激光束进行反馈偏移调节,以实现光路的自动校准及光束方位的稳定性控制。采用两个探测器对光束的方向和位置进行检测,通过简单的校准光路设计,在水平... 提出了一种基于偏转平移光路的激光束方位校准方法,采用转动与平动相结合的控制机构对激光束进行反馈偏移调节,以实现光路的自动校准及光束方位的稳定性控制。采用两个探测器对光束的方向和位置进行检测,通过简单的校准光路设计,在水平和竖直方向上实现了对光束角度偏移和平行偏移的反馈式分离调节,避免了调节过程中不同偏移量之间的耦合影响。引入的平行偏移控制对光传输距离不敏感,因而有利于提高调节的稳定性和精确性。进一步介绍了基于该方法搭建的光束校准系统,实验结果表明该系统能够实现预期的校准效果。 展开更多
关键词 光学设计 光束校准 偏转平移 激光束方位 反馈偏移调节
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三元结构90°转向起偏棱镜的设计研究 被引量:3
15
作者 任树锋 徐兴磊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期540-543,共4页
为了节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法,设计了一种新型起偏棱镜。设计样品为ZBaF3玻璃中间加冰洲石晶体薄片的三元结构,并通过大折射率液态胶合剂溴代萘胶合而成。该棱镜既可以实现o光的偏振输出,又可... 为了节省稀有昂贵的冰洲石晶体材料,采用冰洲石晶体与光学玻璃组合的方法,设计了一种新型起偏棱镜。设计样品为ZBaF3玻璃中间加冰洲石晶体薄片的三元结构,并通过大折射率液态胶合剂溴代萘胶合而成。该棱镜既可以实现o光的偏振输出,又可实现入射光的90°转向。实验测试结果表明:设计棱镜的透射比在80%以上,消光比优于1-0 3。理论分析和性能测试均表明:三元结构冰洲石-玻璃90°转向起偏棱镜在一般情况下,可以取代相应的纯冰洲石晶体材料的偏光棱镜。 展开更多
关键词 偏振光学 起偏棱镜 光学玻璃 90°转向
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光分组交换网络中的竞争解决策略
16
作者 杨俊杰 曾庆济 +1 位作者 祝国龙 叶通 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期209-212,230,共5页
 在光分组交换网络中,如果同一时刻有两个以上的分组要以同一波长从同一输出端口离开光交换机就会产生竞争,如何解决光分组竞争将会对光分组交换网络的性能产生巨大影响。通常,解决光分组竞争的方法有光缓存、波长变换和偏射路由等三...  在光分组交换网络中,如果同一时刻有两个以上的分组要以同一波长从同一输出端口离开光交换机就会产生竞争,如何解决光分组竞争将会对光分组交换网络的性能产生巨大影响。通常,解决光分组竞争的方法有光缓存、波长变换和偏射路由等三种。文章详细阐述了这三种竞争解决方法的原理、实现方式及特点。 展开更多
关键词 光分组交换 光缓存 波长变换器 偏射路由
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增强现实显示光学引擎中光波导耦出超表面设计(特邀) 被引量:1
17
作者 陈恩果 陈慷慷 +6 位作者 范祯桂 孙志林 林子健 张恺馨 孙捷 严群 郭太良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期113-122,共10页
增强现实(AR)近眼显示光学引擎是新型显示光学设计领域的研究热点之一,它将虚拟图像投射到现实物理环境中进行显示,在空间上增强、融合和补充了物理世界。AR近眼显示光学引擎在光学系统集成化和微型化方面有较高要求,眼镜形态的AR近眼... 增强现实(AR)近眼显示光学引擎是新型显示光学设计领域的研究热点之一,它将虚拟图像投射到现实物理环境中进行显示,在空间上增强、融合和补充了物理世界。AR近眼显示光学引擎在光学系统集成化和微型化方面有较高要求,眼镜形态的AR近眼显示光学设备是未来必然发展趋势。光学超表面是一种由亚波长单元结构在二维平面上周期排布而成的人工结构阵列,通过单元结构和电磁波的相互作用实现对光场中振幅、相位和偏振的任意调控,同时具有体积小、效率高、结构紧凑等特点,在近眼显示应用中具有很大潜力。文中在AR光学引擎设计中引入一种传输相位型超表面光波导耦出结构,该超表面单元引入了突变相位,通过对超表面的等相位面调控改变光经过波导耦出的角度,使出射光效率最高达到77%,并实现20°视场角,为AR光波导结构设计提供一种可行方案,有望为下一代人机交互显示平台提供解决方案。 展开更多
关键词 近眼显示 光波导 超表面 传输相位 增强现实 光束偏转
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实现角度偏转的LED二次光学透镜设计 被引量:2
18
作者 曾赤良 廖文哲 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第2期254-260,共7页
通过光学建模软件Light Tools设计了一款适用于机器视觉的自带角度偏折的发光二极管(LED)聚光透镜,材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。首先根据所需工作距离和照明尺寸建立LED模型,然后建立投射曲面加全反射曲面的组合透镜模型,建立照度网... 通过光学建模软件Light Tools设计了一款适用于机器视觉的自带角度偏折的发光二极管(LED)聚光透镜,材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。首先根据所需工作距离和照明尺寸建立LED模型,然后建立投射曲面加全反射曲面的组合透镜模型,建立照度网格优化函数得到目标区域范围内的均匀照明;最后根据折射定律,对透镜进行倾斜角度的切割,以满足其对角度的要求。整个透镜结构简洁,均匀性好,易实现加工要求,满足机器视觉领域中对角度偏折的要求。 展开更多
关键词 光学设计 发光二极管 聚光透镜 偏折角度
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基于双光楔棱镜的激光通信光端机设计 被引量:2
19
作者 邢振冲 王伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第11期410-417,共8页
随着激光通信向负载能力有限应用平台的推广,激光通信系统逐渐向着轻量化和小型化的方向发展。作为激光通信系统的重要一环,扫描捕获单元的轻小型化设计成为亟待解决的问题。首先,基于旋转双光楔棱镜的扫描捕获单元摒弃常规的机械伺服转... 随着激光通信向负载能力有限应用平台的推广,激光通信系统逐渐向着轻量化和小型化的方向发展。作为激光通信系统的重要一环,扫描捕获单元的轻小型化设计成为亟待解决的问题。首先,基于旋转双光楔棱镜的扫描捕获单元摒弃常规的机械伺服转台,通过棱镜绕公共旋转轴的独立旋转实现大视场光束偏转。然后,基于非近轴光线追迹建立双光楔棱镜光束偏转模型并分析了双光楔棱镜的扫描模式,为轻小型激光通信光端机的研制提供了一定的参考。最后,基于旋转双光楔棱镜和四象限探测器复用技术提出并分析了一种轻小型激光通信光端机的设计和应用。 展开更多
关键词 光学器件 激光通信 双光楔 光束偏转 光束扫描
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五角棱镜的三维抖动及制造角差对转向角的影响 被引量:2
20
作者 刘志祥 马冬梅 +1 位作者 卞江 崔宇 《光学仪器》 2009年第2期42-47,共6页
根据旋转变换矩阵和光线矢量追迹理论,运用MatLab编写通用的五角棱镜的光线矢量追迹函数及相关分析程序,详尽、全面地分析了五角棱镜的三维抖动及制造角差对其转向角的影响。分析结果表明:制造角差只与沿扫描方向的转向角偏差成线性关系... 根据旋转变换矩阵和光线矢量追迹理论,运用MatLab编写通用的五角棱镜的光线矢量追迹函数及相关分析程序,详尽、全面地分析了五角棱镜的三维抖动及制造角差对其转向角的影响。分析结果表明:制造角差只与沿扫描方向的转向角偏差成线性关系,当满足一定关系时,制造角差对转向角无影响;滚动角、偏摆角与垂直于扫描方向的转向角偏差成线性关系,偏摆角与沿扫描方向的转向角偏差成二次函数关系。最后还给出了在一定范围内精度较高的近似公式。 展开更多
关键词 光学测量 五角棱镜 转向角 旋转变换矩阵 光线矢量追迹 MATLAB
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