阵列光束在各向异性湍流大气传输时的光束漂移 被引量：6

1

作者 陈盼盼 屈军 +1 位作者 周正仙 袁扬胜 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期270-277,共8页

基于拓展的惠更斯-菲涅尔原理,推导出了圆对称阵列光束在各项异性湍流大气中传输的束腰宽度和光束漂移解析表达式,并对此表达式进行了数值模拟。结果表明:圆对称阵列光束在各项异性湍流大气传输时,阵列光束的高斯光束个数对光束漂移的... 基于拓展的惠更斯-菲涅尔原理,推导出了圆对称阵列光束在各项异性湍流大气中传输的束腰宽度和光束漂移解析表达式,并对此表达式进行了数值模拟。结果表明:圆对称阵列光束在各项异性湍流大气传输时,阵列光束的高斯光束个数对光束漂移的影响较小,而高斯阵列所围成圆环的半径对光束漂移的影响较大,半径越大,阵列光束的漂移越小;各项异性湍流大气的幂律参数和各项异性因子也是影响光束漂移的主要因素。在相同条件下,阵列光束受到各项异性湍流大气的扰动比高斯光束小。 展开更多

关键词 大气光学 光束漂移 拓展的惠更斯-菲涅尔原理 圆对称阵列光束

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虚拟现实型头戴显示器的光学结构设计 被引量：3

2

作者 李鹏飞 朱向冰 陈瑾 《中国照明电器》 2019年第6期16-20,共5页

为了满足对小型化、轻量化、低成本的虚拟现实型头戴显示器的需求,基于传统的I型广角目镜,通过引入非球面面型,设计了一种同轴大视场头戴显示器光学系统,系统由5片透镜组成,最大视场角为54°。结果表明,该系统的出瞳直径为8 mm,出... 为了满足对小型化、轻量化、低成本的虚拟现实型头戴显示器的需求,基于传统的I型广角目镜,通过引入非球面面型,设计了一种同轴大视场头戴显示器光学系统,系统由5片透镜组成,最大视场角为54°。结果表明,该系统的出瞳直径为8 mm,出瞳距离为13 mm,最大畸变为-1.35%,场曲小于0.5 mm,全视场调制传递函数(MTF)大于0.42;系统总长缩短了28.4%,透镜单元的体积显著减小,实现了整机系统的小型化和轻量化,并且结构紧凑,成本低,满足头戴显示光学系统的要求,便于商业推广。 展开更多

关键词 光学设计 虚拟现实 头戴显示器 广角目镜 非球面

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微型投影系统光路设计 被引量：2

3

作者 钱立勇 朱向冰 +1 位作者 崔海田 王元航 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期385-389,共5页

为了改善传统的数字光处理投影系统(DLP)体积较大、结构复杂、成本较高、对光源的利用效率较低的问题,采用一种基于单颗三色发光二极管作为照明光源,单颗透镜形成平行光的新型DLP投影光路结构的方法,对传统光路进行了改进与优化。无需... 为了改善传统的数字光处理投影系统(DLP)体积较大、结构复杂、成本较高、对光源的利用效率较低的问题,采用一种基于单颗三色发光二极管作为照明光源,单颗透镜形成平行光的新型DLP投影光路结构的方法,对传统光路进行了改进与优化。无需传统光路中的色轮,透镜直接实现了传统投影光路中聚光和匀光的复杂结构,并利用TRACEPRO软件进行建模,通过光线追迹对该投影光路进行了光学分析。结果表明,整个光学系统的体积控制在76.8mm×32.2mm×25mm,光能利用率达到了60.1%,光斑均匀性达到了96.6%,屏幕表面的光通量为21.7lm。该研究减小了投影光路体积,简化了光学结构,提高了光能利用率。 展开更多

关键词 光学设计 投影仪 发光二极管 透镜

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带有圆台的超薄直下式LED背光设计 被引量：2

4

作者 王先盛 朱向冰 +1 位作者 吴康康 高腾 《光学与光电技术》 2018年第5期26-32,共7页

针对直下式LED背光模组厚度大的缺点,设计了一种带有圆台的超薄直下式LED背光模组。通过调整圆台斜面角度和底面直径,来改变LED灯珠光强极大处的指向和位置,降低混光高度。利用圆台、圆锥、反射隔板构建正六边形照明单元,用TracePro软... 针对直下式LED背光模组厚度大的缺点,设计了一种带有圆台的超薄直下式LED背光模组。通过调整圆台斜面角度和底面直径,来改变LED灯珠光强极大处的指向和位置,降低混光高度。利用圆台、圆锥、反射隔板构建正六边形照明单元,用TracePro软件模拟不同的排列间距、混光高度、圆锥尺寸对均匀度的影响。结果表明:当排列间距为26mm,混光高度为16mm,圆锥高度为10mm时,均匀度达到了94.27%。该背光模组在确保高均匀度的同时极大地降低了厚度,为直下式背光模组的轻薄化提供了理论依据和研究方向。 展开更多

关键词 光学设计 液晶显示器 直下式背光模组 超薄 圆台 厚度

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LED和梯度折射率透镜投影系统光路设计 被引量：2

5

作者 朱向冰 钱立勇 +2 位作者 陈瑾 崔海田 王元航 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期62-69,共8页

现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、... 现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、中继透镜、反射镜等元器件,简化了光学系统的结构。借助于Tracepro软件进行了模拟与仿真,对光线追迹的结果进行分析,分析得到整个投影系统的光斑均匀性为96.9%。结果表明本设计使投影系统的光路得到了简化,光斑的均匀性也得到了改善。本设计只需要选择合适的投影镜头,就可以消除LED面光源宽度过大对投影光斑的影响。 展开更多

关键词 光学设计 投影仪 梯度折射率透镜 发光二极管

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激光投影光路中的散斑抑制研究 被引量：2

6

作者 钱立勇 朱向冰 +2 位作者 陈瑾 宫明艳 钟婷婷 《光学与光电技术》 2017年第5期62-66,共5页

为了提高投影仪的成像品质,提出了一种以激光作为照明光源,对激光扩束、准直,并使用位相片调制相位,以X棱镜实现RGB光源的合束。为了解决激光散斑问题,提出了一种利用压电陶瓷结合位相片,将时间上连续的激光分成多束独立的激光脉冲,产生... 为了提高投影仪的成像品质,提出了一种以激光作为照明光源,对激光扩束、准直,并使用位相片调制相位,以X棱镜实现RGB光源的合束。为了解决激光散斑问题,提出了一种利用压电陶瓷结合位相片,将时间上连续的激光分成多束独立的激光脉冲,产生N个独立的散斑图像,对N个独立的激光散斑图案进行叠加,从而实现了对激光散斑的抑制,理论上实现了叠加后的散斑对比度可以降为原对比度的1/N^(1/2)。在20ms内,位相片实现了30幅独立的散斑图案的叠加,通过对散斑图案的采集和分析,单幅散斑图案的对比度为0.993,叠加后散斑对比度降至0.191;结果表明散斑图案的叠加使散斑对比度得到了抑制。为后续的激光投影光路设计提供了一个参考。 展开更多

关键词 光学设计 激光散斑 压电陶瓷 位相片 散斑抑制 激光投影显示

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用于晶圆检测的激光频闪照明装置研制

7

作者 高腾 付贝贝 朱向冰 《灯与照明》 2018年第2期25-27,共3页

为了提高晶圆检测仪器的精度,改善高速相机的配套光源,研制了一种激光频闪照明装置作为高速相机的暗场光源。用半导体激光器产生多束激光同时照亮视野,半导体激光器尾端安装压电陶瓷片,使用三角波驱动半导体激光器。研制的暗场照明装置... 为了提高晶圆检测仪器的精度,改善高速相机的配套光源,研制了一种激光频闪照明装置作为高速相机的暗场光源。用半导体激光器产生多束激光同时照亮视野,半导体激光器尾端安装压电陶瓷片,使用三角波驱动半导体激光器。研制的暗场照明装置每次照明时间为2 ms,每秒至少照亮视野1 000次,照明光斑均匀性提高至85.7%,满足了晶圆缺陷检测设备对照明光源的需求,能够改进晶圆缺陷检测设备。 展开更多

关键词 激光 照明 频闪 晶圆 检测

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轻小型头戴显示器的光学设计 被引量：4

8

作者 李鹏飞 朱向冰 陈壮壮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期202-207,共6页

目前头戴显示器体积大、重量大、视场角小,为了满足用户对轻小型头戴显示器的使用需求,以冉斯登目镜为初始结构,采用ZEMAX软件对其优化,并进行了像质评价和公差分析。结果表明,双目系统中的每个通道仅使用两片透镜,光学系统的最大视场角... 目前头戴显示器体积大、重量大、视场角小,为了满足用户对轻小型头戴显示器的使用需求,以冉斯登目镜为初始结构,采用ZEMAX软件对其优化,并进行了像质评价和公差分析。结果表明,双目系统中的每个通道仅使用两片透镜,光学系统的最大视场角为80°,总长为54.24mm,最大畸变小于4.7%,两片透镜重量小于11.5g,与相关研究比较,增加了视场角和像素数量,减小了体积,提高了调制传递函数。该头戴显示器具有一定的市场前景,能够为轻小型头戴显示器的光学设计提供参考。 展开更多

关键词 光学设计 虚拟现实 头戴显示器 非球面

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沉浸式头戴显示器光学系统设计 被引量：4

9

作者 陈壮壮 朱标 +2 位作者 宫明艳 翟从鸿 朱向冰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期470-474,共5页

为了满足虚拟现实头戴显示器大视场、大出瞳和高成像质量等要求,采用非球面透镜设计了1种3片式虚拟现实头戴显示器光学系统,对光学系统进行了公差分析。结果表明,光学系统的平均调制传递函数(MTF)值均满足传递函数的要求;系统视场角为90... 为了满足虚拟现实头戴显示器大视场、大出瞳和高成像质量等要求,采用非球面透镜设计了1种3片式虚拟现实头戴显示器光学系统,对光学系统进行了公差分析。结果表明,光学系统的平均调制传递函数(MTF)值均满足传递函数的要求;系统视场角为90°、出瞳直径为8mm、系统重量为33.67g、总长小于60mm、频率为9.31lp/mm时的MTF值均优于0.272,最大畸变为8.17%,最大垂轴色差为36.2μm,小于一个像素尺寸;与已有研究相比,增加了视场角、出瞳直径和出瞳距离等参量的信息,提高了成像质量。该研究为沉浸式头戴显示器的光学设计提供了参考。 展开更多

关键词 光学设计 头戴显示器 虚拟现实 非球面 公差分析

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大视场虚拟现实头戴显示器光学结构设计 被引量：1

10

作者 庄亚宝 朱向冰 +1 位作者 刘杰 李鹏飞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期486-491,共6页

为了满足用户对虚拟现实头戴显示器大视场和高分辨率的需求,采用逆向设计方法,通过理论计算与软件仿真,设计了一种同轴大视场虚拟现实型头戴显示器的光学结构。结果表明,每个通道采用3片非球面透镜,全视场角为90°,出瞳直径为8mm,... 为了满足用户对虚拟现实头戴显示器大视场和高分辨率的需求,采用逆向设计方法,通过理论计算与软件仿真,设计了一种同轴大视场虚拟现实型头戴显示器的光学结构。结果表明,每个通道采用3片非球面透镜,全视场角为90°,出瞳直径为8mm,出瞳距离为13mm,在奈奎斯特频率10.58lp/mm处调制传递函数大于0.3,最大畸变为6.1%;与参考文献相比,此结构分辨率高、畸变小、像差平衡合理。该设计为优化大视场头戴显示器的光学结构提供了参考。 展开更多

关键词 光学设计 虚拟现实 软件仿真 头戴显示器 非球面 调制传递函数

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受遮挡贝塞尔-高斯光束在湍流大气传输的M^2因子 被引量：1

11

作者 包训旺 袁扬胜 +1 位作者 崔执凤 屈军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期427-432,共6页

为了研究受遮挡贝塞尔-高斯光束在湍流大气中传输时质量因子的特性,基于拓展的惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,经理论推导得出受遮挡贝塞尔-高斯光束的解析表达式,并进行了相应的数值计算。结果表明,当遮挡物尺寸不大于... 为了研究受遮挡贝塞尔-高斯光束在湍流大气中传输时质量因子的特性,基于拓展的惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,经理论推导得出受遮挡贝塞尔-高斯光束的解析表达式,并进行了相应的数值计算。结果表明,当遮挡物尺寸不大于0.4倍的腰宽时,受遮挡贝塞尔-高斯光束在湍流大气中的传输质量因子随传播距离、湍流大气结构常数的增大而增大,随着湍流内标量、光束拓扑荷数的增大而减小。在相同条件下,光束的传输质量因子随着遮挡物尺寸的增大而增大。所得结论对实际激光传输和自由空间光通信有一定的参考价值。 展开更多

关键词 大气与海洋光学 M2因子 拓展的惠更斯-菲涅耳原理 贝塞尔-高斯光束

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四氯化碳分子紫外多光子解离动力学的实验研究

12

作者 汪小丽 姚关心 +3 位作者 杨新艳 秦正波 郑贤锋 崔执凤 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第2期173-176,共4页

本文报道了在280-287.5 nm区域内,通过共振增强多光子电离-时间飞行质谱和质量选择光电离激发谱对四氯化碳分子的紫外多光子解离通道进行的研究,并对部分碎片离子的分质量激发谱进行了标识和归属.结果表明, CCl_4共振吸收两个光子到达4... 本文报道了在280-287.5 nm区域内,通过共振增强多光子电离-时间飞行质谱和质量选择光电离激发谱对四氯化碳分子的紫外多光子解离通道进行的研究,并对部分碎片离子的分质量激发谱进行了标识和归属.结果表明, CCl_4共振吸收两个光子到达4s里德堡态,然后快速解离成CCl、C、CCl_2、CCl_3等中性碎片,其中CCl是最主要的解离通道,其次是C碎片产生通道,而CCl_2、CCl_3等碎片产生通道几乎可以忽略. 展开更多

关键词 CCL4 共振多光子电离 解离通道

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表象变换和久期微扰理论在耦合杜芬方程中的应用 被引量：2

13

作者 李朝刚 汪茂胜 +2 位作者 方泉 彭雪城 黄万霞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期347-353,共7页

本文通过对耦合杜芬方程线性项的表象变换及非线性项的久期微扰理论的应用,将耦合杜芬方程转化为简正表象下的退耦合形式,由此可以很方便地得出耦合杜芬方程的解.为了验证该方法的正确性,设计了音叉耦合实验,观测到了振幅谱谱峰的劈裂以... 本文通过对耦合杜芬方程线性项的表象变换及非线性项的久期微扰理论的应用,将耦合杜芬方程转化为简正表象下的退耦合形式,由此可以很方便地得出耦合杜芬方程的解.为了验证该方法的正确性,设计了音叉耦合实验,观测到了振幅谱谱峰的劈裂以及"振滞回线"现象,这些实验结果都可以和之前所得的理论结果符合得很好.本文求解耦合非线性方程的方法,为灵活运用非线性理论提供一种方案,同时可以推广到光、电等耦合体系,对理解耦合体系的动力学行为具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 耦合杜芬方程 耦合模理论 表象变换 久期微扰理论 非线性效应

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基于拉格朗日方程导出的三模耦合模理论及实验验证

14

作者 张亚博 丁中正 +2 位作者 彭雪城 黄万霞 黄时中 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 2022年第3期227-236,共10页

通过近几年对耦合系统的研究,在双模耦合系统中已经很广泛的进展。本文扩展到对三模耦合系统进行探究,从拉格朗日方程出发,建立更完善的音叉耦合系统的动力学方程,再利用久期微扰理论将动力学方程退化为耦合模理论的主方程(一阶微分方... 通过近几年对耦合系统的研究,在双模耦合系统中已经很广泛的进展。本文扩展到对三模耦合系统进行探究,从拉格朗日方程出发,建立更完善的音叉耦合系统的动力学方程,再利用久期微扰理论将动力学方程退化为耦合模理论的主方程(一阶微分方程),搭建由弹簧连接的音叉耦合受迫振动系统进行了实验和理论研究。研究结果表明理论与实验符合的很好,并且相对于两模耦合系统,三模耦合系统存在更多的可调参数,在耦合体系理论研究中有一定的指导意义。 展开更多

关键词 三模耦合 拉格朗日方程 耦合模理论 久期微扰理论

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