非球面大孔径固体—液体复合声透镜及其水下成象应用的研究

本文介绍一种水下聚焦声成象用的、孔径为３００毫米的非球面固体－液体二元声透镜的设计和结构工艺特点。给出了最佳面形方程和象差计算曲线。运用声学理论，推导了透镜效率的计算公式，算得１兆赫时效率为８％。另外，推导了使用声透镜的水下聚焦声成象系统的观察距离的计算公式，并给出了系统的观察距离的计算曲线。 在４米长的水池中进行的聚焦声成象系统的实验中，声透镜成功地获得了水下物体的满意的反射声象和透射声象。透镜的角分辨率达０．６°。实验表明，此种型式的声透镜可作为水下显示系统的空间处理器。     

改善高平均功率固体激光器光束质量的研究

本文首先概述了内含热透镜的激光谐振腔的分析方法，提出影响高平均功率固体激光器光束质量的主要因素是激光介质的热效应，尤其是非对称的热透镜象差。因此，改善光束质量的途径是补偿或修正透镜象差，使光束质量达到非相干多模振荡的理论值。     

全息剪切干涉法测量透镜几何象差

本文用全息双频光栅剪切干涉装置对透镜几何象差的测量进行实验研究。将象差光束中两剪切干涉光线的交点看成点源,提出了用经典杨氏干涉观点、由剪切条纹图确定这些交点的空间位置而直接得到几何象差的杨氏条纹分析法。对几个透镜的象差作了测量和分析;与设计理论值作比较,二者符合良好。     

部分相干系统无象差成象的快速计算

本文给出一种部分相干照明条件下元象差显微物镜成象特性的快速模拟算法。用于研究照明波长、相干系数、数值孔径及离焦等对成象质量的影响。     

自聚焦透镜及其成象分析

本文从微分透镜出发．导出自聚焦透镜的光线矩阵，给出新的物象关系式．并进一步讨论自聚焦透镜成象的有关问题。     

球对称折射率二次方分布的平板透镜的三级象差系数

本文解析地找到了球对称折射率二次方分布的平板透镜的傍轴光路,并用 P.J.Sands 提出的不均匀透镜的三级象差理论推导出了三级象差系数。     

非球面的自身检验——非球面检验系统设计之一

本文从三级象差理论出发,通过求解出在光轴上两个消球差的共轭点,对带有凸或凹非球面的反射镜和透镜的自身检验给予概括的说明,这种检验不需要任何补偿象差的反射镜或透镜。     

基于非球面透镜组激光光束整形设计

本文针对激光显示领域激光光束光强均匀分布要求,本研究基于非球面透镜组激光光束进行整形设计。文中通过阐述激光光束光强均匀分布原理,着重论述了出射光束分布选择、线映射函数及球面参数确定3个非球面透镜组设计内容。在此基础上,选择匀化洛伦兹函数为输出光束的光强分布函数,展开实例设计分析,旨在基于该设计方法将入射光束准直的单模高斯激光光束整形为光强均匀分布的准直平顶激光光束。     

环状光束通过球差透镜的聚焦特性

利用偏心高斯光束相干叠加的方法,建立了柱坐标系下环状光束的新模型.从广义衍射积分理论出发,经过大量数值计算分析,详细研究了环状光束通过球差透镜的聚焦特性,定量分析了环状光束的阶数L,M、偏心高斯光束的束腰宽度w0以及球差系数C4对聚焦光场实际焦点(轴上最大光强)位置以及轴上最大光强的影响.研究结果表明,本文提出的模型可统-描述基模高斯光束和环状光束.在透镜焦距和入射光束波长一定的情况下,环状光束通过球差透镜的聚焦特性不仅与透镜的球差系数C4有关,而且还与环状光束的阶数L,M以及偏心高斯光束的束腰宽度w0有关.     

径向平方贝塞尔函数调制高斯光束的焦移

给出变量为径向平方的贝塞尔函数调制的高斯光束(QBG光束)通过ABCD聚焦光学系统的轴上光强分布公式,对QBG光束通过薄透镜聚焦系统的轴上光强分布及焦移进行了研究,得到相对焦移满足的三次方程和解析解,给出详细的数值计算结果并进行了分析讨论.     

鱼眼显微镜光学

鱼眼镜头的视场角可以超过180度。它可以用作周视照相机镜头,也可以用作球幕电影的摄影和放映镜头。鱼眼显微镜光学是利用鱼眼镜头视场为180度,对有限远物体成象,与摄象机配套,可以把圆筒360度内壁上的物体,例如裂缝疵病,演示在电视屏幕上,起检测作用。文中附有一个实例,列出了镜头的结构参数,以及计算机输出的各种象差数据和相应的象差曲线图形。     

新型气体透镜

有一天气体透镜将取代玻璃透镜用于控制高功率激光束。气体透镜不仅便宜,而且是安全处理极高功率光束的唯一方法。从焊接到核熔融,透镜广泛用于激光束中。透镜使光束集中,并以高能量发射到小面积上。然而,用玻璃透镜处理激光束时,     

基于微透镜阵的外腔谱组束系统光束质量分析

针对基于微透镜阵的光纤激光外腔谱组束系统的光束质量评价问题,利用高斯光束的传输变换理论,建立了评价谱组束激光光束质量的理论模型.通过数值模拟,详细分析了各相关参数对谱组束光束质量的影响,结果表明:在基于微透镜阵的谱组束系统中,离焦量、微透镜焦距及模场半径是影响谱组束激光光束质量的主要因素;阵列宽度对谱组束激光光束质量影...     

大数值孔径微透镜阵列激光扫描

提出微透镜阵列与转镜相结合的大口径激光光束扫描方法。采用机械制模法制作微透镜阵列模板 ,然后采用模压法制作光学微透镜阵列 ,其子口径为 2 mm× 2 mm,数值孔径为 0 .2 ,阵列数为 8× 8。并进行了扫描测试实验 ,扫描角达± 6.56°。     

凹凸透镜准直半导体激光器的极限

提出了用凹凸透镜校正半导体激光器(LD)光束的极限,给出了该极限的方程.分析了该极限随LD光束的线度、透镜的折射率和凹凸透镜镜面曲率半径的函数关系,并作出了函数关系图.     

高速转镜相机中倾斜光束的成象

本文通过建立几何模型 ,讨论了高速转镜相机光束倾斜入口的成象原理。证实了倾斜光束入口在转镜旋转时成象点的扫描轨迹是在以入射点为顶点 ,以成象点和入射点的连线为母线扫出的正圆锥底面的平面内 ,从而把空间光学的复杂设计问题简化成平面上的设计。此原理已用于 PDF- 2 0 0型平面转镜等待式分幅相机的设计     

自聚焦透镜列阵象平面上照度分布的分析

研究了自聚焦透镜及其列阵象平面上的照度分布。讨论只限于近轴射线单位放大率成象的条件下。一列和二列的自聚焦透镜列阵在场扫描和线扫描光学成象系统中,象面上光强分布将有所不同。因此,我们作了分析,并对某些样品进行了测量。     

部分相干平顶光束的实验研究

本文利用对入射光进行相干度调制的方法,在实验上研究了聚焦光场中的部分相干平顶光束,用CCD记录了光束的产生和演变过程,验证了聚焦光场中部分相干平顶光束的存在.此外,还研究了对于不同的聚焦透镜焦距和环形光阑中心拦截比,不同空间相干度对平顶光束的影响.研究表明,两处平顶光束的大小及两处平顶光束之间的距离随着空间相干长度和环形光阑拦截比的增大而减小,随聚焦透镜焦距的增大而增大.     

激光三角法距离传感：散斑的影响

描述了一个激光三角法距离传感，并用于鞋楦三维测量。讨论了系统的静态和动态测量误差，指出其深度分辨率主要由散斑决定，实验表明 ，增加透镜孔径或在成象透镜前加一随机振动位相掩膜均可极大改善深度分辨率。     

利用空间拟合函数实现超象元边界检测

在对成象系统调制传递函数的分析基础上，研究了边界的定义及用空间拟合函数实现超象元边界检测的原理和技术方法，并给出了计算机模拟结果和实验结果。