基于折射/全反射/反射/折射结构的LED准直系统的设计 被引量：29

1

作者 赵会富 刘华 +6 位作者 孙强 王鹤 许家林 荆雷 刘英 李也凡 倪平涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1472-1479,共8页

设计并优化了高效且结构紧凑的折射/全反射/反射/折射式(RIXR)LED准直系统,用于收集大角度范围内的光线获得具有较小发散角的准直光束。首先,根据非成像光学理论中的边缘光线原理以及多面同步(SMS)设计方法计算系统初始结构的面型;然后... 设计并优化了高效且结构紧凑的折射/全反射/反射/折射式(RIXR)LED准直系统,用于收集大角度范围内的光线获得具有较小发散角的准直光束。首先,根据非成像光学理论中的边缘光线原理以及多面同步(SMS)设计方法计算系统初始结构的面型;然后,利用Zemax光学设计软件对初始结构进行优化设计;最终得到最佳结构的LED准直系统。优化设计得到的RIXR型准直系统的半口径为20 mm、纵横比为0.25、集光角为200°。LED准直系统经反向光线追迹得到边缘视场(±3.178°)点列图的均方根半径<2.1μm,故边缘视场达到了很好的聚焦效果。充分考虑材料的吸收损失和界面的反射损失后,光能利用率高达83.48%。实验表明,基于RIXR结构的LED准直系统具有光能利用率高、结构紧凑、体积小、便于应用等特点。 展开更多

关键词 非成像光学 多面同步法(SMS) 自由曲面 RIXR结构 LED准直系统

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实现均匀照度光伏聚光镜设计 被引量：24

2

作者 荆雷 王尧 +3 位作者 赵会富 许文斌 刘华 卢振武 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期72-77,共6页

为满足聚光光伏系统的聚光需求,解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点,在不增加二次匀光器件的前提下,设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理... 为满足聚光光伏系统的聚光需求,解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点,在不增加二次匀光器件的前提下,设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理、等光程原理和反射定律,通过数值求解等光程方程组获得聚光镜各个面型的轮廓曲线。利用TracePro软件对所设计的聚光系统进行光线追迹模拟,结果表明:在聚光比为725的情况下,聚焦光斑最大照度仅为太阳照度的2300倍,是点聚焦情况下的1/10左右,系统的径长比为0.3,接收角为0.72°。系统设计实现了结构紧凑,聚光性能高的设计目标,为高倍聚光光伏系统的小型化,简单化提供了一种有效的解决途径。 展开更多

关键词 几何光学 非成像光学 聚光光伏系统 柯勒照明 均匀性

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仿生复眼成像系统设计与制作的研究进展 被引量：22

3

作者 巩宪伟 鱼卫星 +3 位作者 张红鑫 卢振武 孙强 沈宏海 《中国光学》 EI CAS 2013年第1期34-45,共12页

基于仿生复眼光学成像系统体积小、重量轻、视场大、灵敏度高等优点,对其研究现状和发展前景进行了综述。简要介绍了生物复眼的结构与分类;分别从平面型和曲面型仿生复眼成像系统的设计概述了仿生复眼的研究进展,给出了国内外典型复眼... 基于仿生复眼光学成像系统体积小、重量轻、视场大、灵敏度高等优点,对其研究现状和发展前景进行了综述。简要介绍了生物复眼的结构与分类;分别从平面型和曲面型仿生复眼成像系统的设计概述了仿生复眼的研究进展,给出了国内外典型复眼成像系统的结构、模型和成像功能;总结了仿生复眼成像系统应用于不同领域的特点和优势。最后,分析了目前仿生复眼的工艺现状,指出仿生复眼的功能主要受微器件制作工艺的限制,而超精密加工技术是一种革新的、综合的微细加工方法,具有制作更高精度透镜阵列,提高人工仿生复眼应用能力的潜力。 展开更多

关键词 仿生复眼 成像系统 微透镜阵列 光学设计 微细加工

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EEMD在同时消除脉搏血氧检测中脉搏波信号高频噪声和基线漂移中的应用 被引量：20

4

作者 韩庆阳 王晓东 +1 位作者 李丙玉 周鹏骥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1384-1388,共5页

人体血氧饱和度是基于脉搏波信号测量得到的,然而在脉搏波信号采集的过程中存在着由人体呼吸和仪器本身热噪声等带来的基线漂移和高频噪声,影响人体血氧饱和度的测量精度。因此,该文提出一种总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mo... 人体血氧饱和度是基于脉搏波信号测量得到的,然而在脉搏波信号采集的过程中存在着由人体呼吸和仪器本身热噪声等带来的基线漂移和高频噪声,影响人体血氧饱和度的测量精度。因此,该文提出一种总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)与基于排列熵(Permutation Entropy,PE)的信号随机性检测相结合的方法,同时消除基线漂移和高频噪声。对脉搏波信号进行EEMD分解,计算分解到得到的内在模式分量的排列熵,选取阈值,分别判断并剔除代表高频噪声和基线漂移的内在模式分量。最后信号重构就得到同时消除高频噪声和基线漂移的脉搏波信号。通过自行研制的测量装置所采集的脉搏波信号进行实验验证,利用信号的频谱和交直流比R评价效果。结果表明:该方法有效地同时消除了脉搏波信号中的高频噪声和基线漂移,这将有利于人体血氧饱和度测量精度的提高。 展开更多

关键词 脉搏波信号 人体血氧饱和度 高频噪声 基线漂移 总体平均经验模态分解 排列熵

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紧凑型高亮度发光二极管准直镜设计 被引量：19

5

作者 荆雷 刘华 +4 位作者 赵会富 卢振武 续志军 韩雪冰 李也凡 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期194-199,共6页

为满足高亮度发光二极管(LED)的准直照明要求,克服传统LED准直镜径长比过大、结构厚重的缺点,设计了小径长比、结构紧凑以及高度准直的LED准直系统。准直镜设计基于LED为理想点光源,光线在准直镜内部经历了两次反射,根据几何光学的等光... 为满足高亮度发光二极管(LED)的准直照明要求,克服传统LED准直镜径长比过大、结构厚重的缺点,设计了小径长比、结构紧凑以及高度准直的LED准直系统。准直镜设计基于LED为理想点光源,光线在准直镜内部经历了两次反射,根据几何光学的等光程原理和折、反射定律,通过数值求解等光程方程组获得准直镜各个面型的轮廓曲线,系统径长比为0.1。利用TracePro软件对所设计的准直系统进行光线追迹模拟,结果表明,光源为理想点光源时,在Φ50mm的出光口径处,光线经准直镜出射的光束发散角(光强半值角)为5.4°;光源采用实际高亮度白光LED时,光线经准直镜出射的光束发散角变为6°,在距准直镜1m处接受屏上,Φ60mm光斑照度均匀性为92%,光效为52.11%,适用于高亮度LED准直照明领域。系统设计实现了结构紧凑,准直性能高的设计目标,系统公差满足装配要求,为大功率高亮度LED准直照明系统的小型化、简单化提供了一种有效的解决途径。 展开更多

关键词 几何光学 高亮度发光二极管 照明 准直镜 发散角

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LED自由曲面准直透镜的优化设计方法 被引量：18

6

作者 郝剑 刘华 +2 位作者 孙强 王尧 荆雷 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第3期171-176,共6页

提出了一种自由曲面准直透镜的优化设计方法。通过对二次B样条理论、Scheme语言和优化引擎的结合使用,实现了准直透镜的优化设计。采用1 mm×1 mm朗伯体发光的LED作为光源,透镜材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),通过对两款不同结构准... 提出了一种自由曲面准直透镜的优化设计方法。通过对二次B样条理论、Scheme语言和优化引擎的结合使用,实现了准直透镜的优化设计。采用1 mm×1 mm朗伯体发光的LED作为光源,透镜材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),通过对两款不同结构准直透镜的优化设计,可以实现发散角为±5°的准直照明,能量利用率均可达90%以上。与现有的优化方法相比较,此方法具有对初始模型依赖较低、设计方法简单和普适性高等特点。 展开更多

关键词 光学器件 光学设计 非成像光学 准直透镜 优化

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可变视场角LED照明光学系统设计 被引量：17

7

作者 辛迪 刘华 +1 位作者 卢振武 吴宏圣 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期196-201,共6页

为了满足在某些照明场合下随时改变光束视场角以及能量密度分布的实际需要,提出一种可变视场角LED照明光学系统的设计方法。针对传统可变视角照明光学系统的不足,在全反射式透镜结构的基础上,依据出射光束准直设计透射面,依据远场目标... 为了满足在某些照明场合下随时改变光束视场角以及能量密度分布的实际需要,提出一种可变视场角LED照明光学系统的设计方法。针对传统可变视角照明光学系统的不足,在全反射式透镜结构的基础上,依据出射光束准直设计透射面,依据远场目标面照度均匀的特定光强分布形式设计全反射面。当LED的位置在规定范围内连续变化时,出射光束的视场角以及能量密度分布亦随之变化。设计了一种视场角变化范围为8°～20°的新型全反射式透镜,模拟结果表明,相比于传统结构,系统的平均光能利用率提高约13%,目标面辐照度平均均匀度提高约17%,体积约减小为传统结构的1/5。 展开更多

关键词 光学设计 全反射式透镜 非成像光学 发光二极管 照明设计

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紧凑型LED配光设计中光源模型可靠性研究 被引量：16

8

作者 董丽 刘华 +4 位作者 王尧 孙强 刘英 辛迪 荆雷 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期44-48,共5页

针对现有LED光源建模适用条件及可靠性不确定性的问题,对紧凑型LED配光设计中光源建模可靠性进行了研究.通过优化设计具有不同透镜光源直径比模型的方法,对点光源、表面光源、ray文件光源三种建模方式在系统中的差异进行分析对比.整体... 针对现有LED光源建模适用条件及可靠性不确定性的问题,对紧凑型LED配光设计中光源建模可靠性进行了研究.通过优化设计具有不同透镜光源直径比模型的方法,对点光源、表面光源、ray文件光源三种建模方式在系统中的差异进行分析对比.整体设计以ray文件光源模型为基准,以常规紧凑型全反射式透镜为二次配光元件,对不同透镜光源直径比(光束角分别为±15°、±10°、±5°)的光学系统进行优化设计和分析计算.结果表明:在能量利用率误差为±2%的范围内,光束角为±15°,透镜光源直径比大于36∶2时,表面光源建模可代替ray文件光源建模;光束角±10°,透镜光源直径比为44∶2时,表面光源建模可代替ray光源建模;光束角为±5°,透镜光源直径比为82∶2时,表面光源建模可代替ray文件光源建模.但是在±2%误差范围内,点光源无论在何种透镜光源直径比,任何光束角下均不能代替ray文件光源.这一结果为紧凑型系统设计中光源模拟提供了依据,同时解决了采用ray文件光源建模进行辅助优化设计耗时较长的问题,为相关研究提供了参照依据. 展开更多

关键词 非成像光学 LED光源模型 光学仿真 点光源 表面光源 ray光源

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基于多尺度局部信噪比的拉曼谱峰识别算法 被引量：8

9

作者 姜承志 孙强 +2 位作者 刘英 梁静秋 刘兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期299-305,共7页

拉曼谱峰识别是拉曼光谱定性分析中的关键技术之一。针对现有方法的自动化程度不高、识别率低的问题,提出了一种新的基于多尺度局部信噪比(MLSNR)的拉曼谱峰识别算法。算法通过多尺度二阶差分运算,得到光谱的差分系数,再将差分系数除以... 拉曼谱峰识别是拉曼光谱定性分析中的关键技术之一。针对现有方法的自动化程度不高、识别率低的问题,提出了一种新的基于多尺度局部信噪比(MLSNR)的拉曼谱峰识别算法。算法通过多尺度二阶差分运算,得到光谱的差分系数,再将差分系数除以估计出的噪声标准差,获得光谱的MLSNR矩阵,通过寻找MLSNR矩阵中的局部极大值形成的脊线来识别拉曼谱峰。算法采用自动阈值估计法去除噪声引起的局部极大值的干扰,可实现谱峰的自动化识别,不需设置任何参数。仿真实验结果表明:无论对单峰还是重叠峰,当拉曼谱峰信噪比大于等于6时MLSNR的谱峰识别准确率均高达100%,即使对处于检测限的单峰,仍有95%以上的识别准确率。MLSNR是一种切实可行的拉曼谱峰识别方法。 展开更多

关键词 光谱学 谱峰识别 多尺度局部信噪比 拉曼光谱 连续小波变换

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内掩式透射地基日冕仪中杂光鬼像的消除 被引量：9

10

作者 卜和阳 卢振武 +1 位作者 张红鑫 孙明哲 《中国光学》 EI CAS 2013年第2期231-236,共6页

为了消除杂散光对日冕仪成像质量的影响,分析了工作波段为530～555 nm的内掩式透射地基日冕仪(其视场为±1.1～3R⊙,分辨率为13.5μm,口径为120 mm,系统F数为8.2)物镜的多次反射形成的鬼像。基于鬼像形成原理,完成建模模拟,提出了... 为了消除杂散光对日冕仪成像质量的影响,分析了工作波段为530～555 nm的内掩式透射地基日冕仪(其视场为±1.1～3R⊙,分辨率为13.5μm,口径为120 mm,系统F数为8.2)物镜的多次反射形成的鬼像。基于鬼像形成原理,完成建模模拟,提出了结构性遮拦措施,并通过实验论证了遮拦结构对鬼像有良好的遮拦效果,同时验证了鬼像的光强和物镜边缘衍射光基本一致。实验还显示:鬼像的尺寸和模拟基本一致,直径均约为0.9 mm。消除鬼像后,内掩式透射日冕仪消杂光能力和成像质量进一步提高,实现了对日冕的有效观测。 展开更多

关键词 内掩式透射地基日冕仪 鬼像 杂散光 结构遮拦

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阵列型紫外LED匀光照明系统设计 被引量：9

11

作者 郝剑 荆雷 +2 位作者 王尧 卢振武 孙强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期186-192,共7页

为实现曝光系统均匀照明的目标,基于非成像光学,提出了一种阵列型模组的匀光照明系统优化设计方法。该方法首先通过对单模组的光学设计,实现半发散角度和阵列间距的初步计算,然后通过Trace Pro软件的Scheme宏语言和优化引擎相结合,实现... 为实现曝光系统均匀照明的目标,基于非成像光学,提出了一种阵列型模组的匀光照明系统优化设计方法。该方法首先通过对单模组的光学设计,实现半发散角度和阵列间距的初步计算,然后通过Trace Pro软件的Scheme宏语言和优化引擎相结合,实现对模组阵列间距的进一步优化,从而实现对整个光学系统的均匀照明设计。光源采用日亚紫外LED STS-DA1-2394E,阵列模组个数为5,阵列纵向间距为28 mm,横向间距为24 mm。该光学系统通过Trace Pro软件模拟仿真和实验结果表明:在距光源300 mm的距离处,可实现目标面积上的均匀照明,其非均匀性均小于5%,准直角度约为4°。 展开更多

关键词 光学设计 紫外曝光 匀光照明 阵列

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高衍射效率衍射望远镜系统的设计/加工及成像性能测试 被引量：7

12

作者 王若秋 张志宇 +3 位作者 国成立 薛栋林 张学军 刘华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期114-122,共9页

为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.... 为提高衍射效率,设计并制作了口径为300mm的衍射成像系统.该系统的物镜是由一块四台阶位相型菲涅尔波带片通过激光直写套刻和Ar离子束物理刻蚀技术在石英玻璃基板上加工而成.测试了衍射物镜的衍射效率,实验结果表明:衍射物镜在波长632.8nm处的衍射效率为66.4%,达到理论值的82%.搭建了衍射成像系统光路,分别采用10μm星点孔与分辨率板,测试了系统的成像性能.实验测得星点像直径为44μm,分辨率板的极限分辨率达到84lp/mm,接近该系统的理论计算值,表明该衍射成像系统具有较好的成像性能. 展开更多

关键词 光学设计 空间望远镜 衍射元件 衍射效率 成像性能

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大视场日冕仪光学系统杂散光抑制 被引量：7

13

作者 孙明哲 张红鑫 +3 位作者 卢振武 卜和阳 马俊林 王潇洵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第5期158-164,共7页

大视场日冕仪主要用来对215倍太阳半径内的日冕进行全周向观测以监测太阳活动并对影响日地空间的灾害性空间天气进行预警。根据杂散光抑制要求,将大视场日冕仪的光学系统设计成外掩透射式二次成像结构,其光学系统长度为355.89 mm,视场为... 大视场日冕仪主要用来对215倍太阳半径内的日冕进行全周向观测以监测太阳活动并对影响日地空间的灾害性空间天气进行预警。根据杂散光抑制要求,将大视场日冕仪的光学系统设计成外掩透射式二次成像结构,其光学系统长度为355.89 mm,视场为±20°,焦距为40 mm。将大视场日冕仪杂散光按照光强分为三级,其中一级为太阳直射光,二级为外掩体和外窗口边缘的衍射光,三级为内掩体表面反射光、物镜口径边缘的衍射光和散射杂散光。对这三级杂散光分别进行抑制后得到内视场的杂散光抑制水平为10-9量级,外视场的杂散光抑制水平为10-13量级。 展开更多

关键词 光学设计 日冕仪 杂散光 外掩式 二次成像

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绝对式光栅尺母尺刻划曝光系统 被引量：7

14

作者 刘华 卢振武 +5 位作者 熊峥 王尧 王鹤 黄剑波 谭向全 孙强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1814-1819,共6页

提出了基于数字微镜器件(DMD)的双曝光头总体结构,该结构可同时刻划母尺的周期和非周期两个光栅码道。单曝光头包含曝光光源、调焦光源、DMD和投影镜头四部分,曝光光源由激光器、准直镜组、二维微透镜阵列和场镜组成。本文利用光学软件T... 提出了基于数字微镜器件(DMD)的双曝光头总体结构,该结构可同时刻划母尺的周期和非周期两个光栅码道。单曝光头包含曝光光源、调焦光源、DMD和投影镜头四部分,曝光光源由激光器、准直镜组、二维微透镜阵列和场镜组成。本文利用光学软件TracePro设计该光源,实现了能量的平顶分布,在14mm×10mm的照明面上均匀性达到95%以上。利用光学软件Zemax设计了工作在双波段(曝光光源0.403～0.407μm和调焦光源0.525～0.535μm)的共焦投影镜头,采用了二向色镜和分光棱镜使其能在曝光的同时进行实时调焦,优化后的系统在曝光波段和调焦波段均达到衍射极限,最大畸变为0.009%。与传统的光栅尺刻划技术对比,设计的曝光系统具有工艺简单、制作速度快、精度高等优势,可用于长、超长计量光栅的制作。 展开更多

关键词 绝对式光栅尺 光栅码道 母尺刻划 数字微镜器件 曝光头 计量光栅

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可横向分光的大接收角非成像式聚光系统 被引量：7

15

作者 刘华 卢振武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2881-2886,共6页

以传统聚光系统为基础的聚光电池虽然可以减少电池量,但需要精度高的跟踪装置,同时由于电池的吸收光谱较窄,而太阳光谱却较宽,会浪费很多能量。针对这种弊病,对横向非成像光学系统进行了研究,设计了两套接收角分别为6°和10°,... 以传统聚光系统为基础的聚光电池虽然可以减少电池量,但需要精度高的跟踪装置,同时由于电池的吸收光谱较窄,而太阳光谱却较宽,会浪费很多能量。针对这种弊病,对横向非成像光学系统进行了研究,设计了两套接收角分别为6°和10°,聚光比分别为30和20,电池接收面积均为1cm×1cm,并能分光的聚光光学系统。设计结果表明,这些系统的光学效率在接收角范围内均大于90%。该类系统拓宽了太阳光谱的吸收范围,降低了对跟踪系统的要求,与高效太阳电池相结合,可制成高效、便携式、非跟踪太阳电池组件,为野外或战场上应用的技术装备提供电源,从而改善它们的灵活性、耐受性和有效性。 展开更多

关键词 聚光电池 非成像聚光器 边缘光线原理

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大口径衍射望远系统公差分析及测量 被引量：6

16

作者 刘华 卢振武 闫勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1203-1207,共5页

由于薄膜衍射元件表面质量密度低、面形公差宽松,可将其作为空间大口径衍射望远系统的主镜,构成具有超大口径、轻质量、高集光率的光学载荷,提高对地球不受干扰、实时观测能力.本文分析了衍射元件的加工公差、衍射望远系统两部分空间相... 由于薄膜衍射元件表面质量密度低、面形公差宽松,可将其作为空间大口径衍射望远系统的主镜,构成具有超大口径、轻质量、高集光率的光学载荷,提高对地球不受干扰、实时观测能力.本文分析了衍射元件的加工公差、衍射望远系统两部分空间相对位置的系统公差,提出了衍射望远系统两部分空间相对位置测量方法,并分析了测量准确度.该方法利用两种不同结构的计算全息元件,将激光光源在CMOS有源探测器上形成两个聚光光斑,实时分析两光斑的相对位置,可以精确测量偏心量和倾斜量,测量准确度分别可达50μm和0.003°,为未来大口径衍射望远系统在空间的实施奠定了基础. 展开更多

关键词 光子筛 衍射 测量 望远镜 对准 薄膜 空间光学

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太阳能塔式电站镜场对地面的遮阳分析 被引量：6

17

作者 王瑞庭 魏秀东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2414-2418,共5页

分析了拟建于北京市延庆县的1 MW太阳能塔式电站定日镜场对地面的遮阳情况.采用光线追迹计算了定日镜对地面的阴影.为了精确计算镜场对地面的阴影面积,提出了相邻镜面间阴影率的计算方法,并推导了计算公式.提出了在一段时期内地面日照... 分析了拟建于北京市延庆县的1 MW太阳能塔式电站定日镜场对地面的遮阳情况.采用光线追迹计算了定日镜对地面的阴影.为了精确计算镜场对地面的阴影面积,提出了相邻镜面间阴影率的计算方法,并推导了计算公式.提出了在一段时期内地面日照时间分布的统计方法.使用MATLAB编程模拟了镜场对地面的阴影以及地面日照时间分布情况,并能够绘制任意时刻地面阴影图和任意时期内地面日照时间分布图. 展开更多

关键词 太阳能塔式电站 定日镜场 光线追迹 阴影率 日照时间

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基于双尺度相关运算的拉曼谱峰识别方法 被引量：4

18

作者 姜承志 孙强 +3 位作者 刘英 梁静秋 安岩 刘兵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期103-107,共5页

拉曼谱峰识别是拉曼定性分析中的关键技术之一,针对现有拉曼谱峰识别方法中存在的缺陷和不足提出了一种双尺度相关拉曼光谱谱峰识别方法,即采用两个尺度下的相关系数与局部信噪比相结合来实现拉曼谱峰识别。利用MATLAB对所提算法与传统... 拉曼谱峰识别是拉曼定性分析中的关键技术之一,针对现有拉曼谱峰识别方法中存在的缺陷和不足提出了一种双尺度相关拉曼光谱谱峰识别方法,即采用两个尺度下的相关系数与局部信噪比相结合来实现拉曼谱峰识别。利用MATLAB对所提算法与传统的连续小波变换法进行了对比分析,并通过实测拉曼光谱进行验证。分析结果:双尺度相关法识别一幅拉曼谱的平均时间为0.51s,连续小波变换法为0.71s;当谱峰信噪比≥6时(现代拉曼光谱仪器均可达到较高的信噪比),双尺度相关法的谱峰识别准确率高于99%,连续小波变换法的谱峰识别准确率小于84%,且双尺度相关法谱峰位置识别误差的均值与标准差均要小于连续小波变换法。通过仿真对比分析和实验验证表明:双尺度相关法具有无需人工干预,无需做去噪及去背景等预处理操作,识别速度快,识别准确率高等特点,是一种切实可行的拉曼谱峰识别方法。 展开更多

关键词 拉曼光谱 谱峰识别 双尺度相关 局部信噪比 连续小波变换

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一种非对称式压电驱动微夹持器 被引量：5

19

作者 高群 周鹏骥 王晓东 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2014年第6期435-440,共6页

针对微管类（直径0~300μm）零件的夹持需求,基于有限元分析设计了一种非对称式压电驱动的微夹持器.该微夹持器采用柔性铰链实现压电陶瓷输出位移的传递和放大.采用平行四杆机构实现夹钳末端的平行移动.通过检测柔性铰链处应变的方法,... 针对微管类（直径0~300μm）零件的夹持需求,基于有限元分析设计了一种非对称式压电驱动的微夹持器.该微夹持器采用柔性铰链实现压电陶瓷输出位移的传递和放大.采用平行四杆机构实现夹钳末端的平行移动.通过检测柔性铰链处应变的方法,间接地测量夹持力和位移信息.微夹持器的实验特性显示位移的放大倍率为5.6倍,夹持器末端夹钳可以实现平行移动.力和位移标定实验中显示夹持力的分辨力在2.41 m N,位移的分辨力在0.22μm,且力/位移与应变具有很好的线性关系.采用增量式PID的控制算法对系统进行力/位移的闭环控制.以微型玻璃管（直径150μm）夹持为例,系统的阶跃响应实验显示,系统的力/位移控制可以实现无超调.实验结果表明增量式PID控制算法可以实现对本微夹持器力/位移的准确、稳定控制. 展开更多

关键词 非对称 压电陶瓷 柔性铰链 平行四杆 应变式反馈 增量式PID

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LED自由曲面匀光透镜的局部优化设计方法 被引量：4

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作者 郝剑 刘华 +3 位作者 王尧 孙强 荆雷 王鹤 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第7期98-103,共6页

从非成像光学理论出发,提出了一种新的实现自由曲面透镜的局部优化设计方法。初始模型采用规则的二次曲线代替自由曲线,通过对TracePro软件中的Scheme编程语言和优化引擎的结合使用,对匀光透镜进行局部优化设计,最终实现了LED均匀照明... 从非成像光学理论出发,提出了一种新的实现自由曲面透镜的局部优化设计方法。初始模型采用规则的二次曲线代替自由曲线,通过对TracePro软件中的Scheme编程语言和优化引擎的结合使用,对匀光透镜进行局部优化设计,最终实现了LED均匀照明。结果表明:当光源为1mm×1mm朗伯体发光的LED时,可以在1m处实现发散角为±15°内的均匀照明,光能利用率达到80.89%,均匀性达到95%以上。与目前通用的全局优化方法相比较,在视场角和均匀性方面有明显的改善。此方法还有过程简单、对初始模型要求较低和通用性好等特点。 展开更多

关键词 光学设计 匀光照明 非成像光学 局部优化

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