数字高速分幅相机中光学分幅系统的设计与分析
使用光学辅助设计软件ZEMAX设计了用于四通道数字高速分幅相机的光学分幅系统,并结合机械设计软件SOLIDWORKS,在ZEMAX的非序列模式下建立了光学分幅系统的三维立体仿真模型。成像质量达到了衍射极限,动态极限空间分辨率为16lp/mm。模拟分析结果表明成像质量理想,符合设计要求。
一种应用于LCoS光机的复眼照明系统仿真设计
复眼照明系统利用复眼透镜,可实现高亮度和较好的亮度均匀性,并且有较成熟的偏振处理方法,在投影系统特别是基于偏振光的投影系统中能提供比光棒照明系统更加高的亮度和好的均匀性的画面,使得光能利用率和图像均匀性有了较大的提高。在对复眼照明系统的原理进行分析的基础上,设计了一种用于投影光机的复眼照明系统,并用Matlab对该系统进行了光线追迹的仿真程序设计。对复眼照明系统的光线追迹进行了仿真。实际应用证明,在LCoS中采用本方案设计的照明系统比光棒照明系统具有更高的亮度和更好的均匀性。
斜入射高速转镜相机数字像面的研究
转镜相机像面设计中,基于传统代替圆理论的设计存在原理性误差,而通过综合考虑几种代替圆理论衍生出来的最佳设计理论会出现圆心不重合、转镜中心点偏离坐标中心等问题,对加工和装配的要求高。在数字像面设计中,把转镜旋转中心点设为坐标中心,推导出每个传感器成像像面坐标和像面边缘离焦量方程,从模拟结果可以看出,转镜扫描时形成了Pascal蜗线,且每个像面又单独为一条直线,符合高速转镜原理和本文计算理论的结论。可为像面定位、工作角、倾斜角选取提供依据。
F-P型光纤水听器温度特性研究
温度漂移对水听器系统输出的影响是其实用化进程中的关键技术障碍。这主要表现在温度变化引起水听器探头背衬材料的胀缩和光纤折射率的变化。首先从弹性力学轴对称问题的准静态理论出发分析了背衬材料的应力特性,并用光弹理论及热应力理论分析了温度改变对光纤相位常数的影响,得出了温度影响干涉式光纤水听器光学相位输出的数学表达式。给出了温度变化对水听器光学相位输出影响的实验测量结果,得出了光学相位随温度变化的线性关系图,与理论计算结果吻合。
基于光纤马赫-曾德尔干涉仪的强度测量研究
根据光外差检测原理,分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强的探测,直接测量适用于信号光强大于参考光强的探测的结论。利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对位移信号进行了测量。实验结果表明:当位移信号较小时,干涉测量的灵敏度分别为62.068μW/mm和9.90mV/mm,而非干涉测量的灵敏度分别为4.30μW/mm和0.35mV/mm;当位移信号较大时,干涉测量的灵敏度分别为2.643mV/mm和0.055mV/mm,非干涉测量的灵敏度分别为12.326mV/mm和4.194mV/mm,测量结果与分析得到的结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测的应用具有参考价值。
谈谈光学检测的指导思想
指导思想是指人们在做一件事之前,考虑要采取什么样的技术路线,使用怎样的工具和方法等等.人类经过长期的经验积累和理论研究,发展出许许多多测量方法和测试仪器、测量工具.计算机的出现和普及,使光学测试领域也发生了革命性的变化.集光-机-电-算于一体的新的测试仪器和经典的仪器设备之间的取舍,往往是决策者不能回避的选择.世界上的事情是复杂的,有的事情,从这个角度看应该这样,而从另一个角度看也许应该那样.但是,不管用什么手段,又经济又能解决实际问题就是好手段.以制造一个4m镜面为例,谈谈个人的测试思路.
转镜式高速相机扫描速度检测装置及不确定度评定
基于光电转换基本原理,设计并研制了用于转镜式高速扫描相机扫描速度的检测装置,包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件,用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4.5mm/μs的扫描速度,计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756,对检测装置的测量不确定度来源进行了分析,给出了该装置的不确定度评定方法及测量不确定度,对检测结果的评定表明,该检测装置的相对测量不确定度不大于0.1%,远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明,设计的检测装置具有很高的准确度和可靠性。
微反射镜阵列器件技术及其应用
概述了微反射镜阵列器件的分类、其主要驱动方式,以及现有商用阵列器件的情况。就4种驱动方式,介绍了其机电特性和工艺特点,并进行比较分析,指出选择驱动方式应依据应用的性质、工艺集成难度和成本效益原则。总结了微反射镜阵列器件在5个方向的应用。最后,阐述了微反射镜阵列器件技术展望。
大视场高分辨率显微工业电视镜头设计
随着CMOS、CCD探测器的广泛应用及其分辨率的不断提高,人们对电视镜头的分辨率提出了更高的要求。将显微工业电视镜头成像原理与传统显微镜进行了比较,并利用光学设计软件ZEMAX进行光学效果的模拟,给出了数值孔径为0.08,光学放大倍数为1,焦距为38mm,视场直径为8mm,全视场角为10°,分辨率为200万像素的光学系统设计结果。所设计的显微工业电视镜头可用于工业生产检测。
一种便携式车载雷达辅助调平系统的设计与实现
针对车载雷达伺服系统受损后的快速调平需求,设计了一种便携式车载雷达精准调平系统。该系统采用四站式液压系统作为承载结构,通过基于PLC的模糊PID算法控制电磁换向阀,利用自密封快速活接液压缸以实现车载平台调平系统快速升降;利用双精度倾角传感器反馈平台X-Y轴精度,通过缸体两端的进出电动调节阀控制液压缸的微调精度,以实现车载雷达的精确调平;采用压力传感器进行虚腿判断,以提高四点式支撑系统的响应速度和稳定性。测试结果表明,该系统具有抗干扰能力强、升降与调平速度快、稳定性高、精度高等优点,符合战时快速部署的要求。