宽波段全息罗兰光栅的优化

罗兰光栅存在的主要像差是像散和弧矢彗差,影响其光通量和光谱分辨率。根据凹面全息光栅的几何像差理论,分析了记录光源点在罗兰圆外所制作的全息罗兰光栅的宽波段像差特性。发现像散和弧矢彗差能够在两个波长处被同时消除;并且在两波长之间的波段范围内,像散和弧矢彗差相对传统光栅均得到明显改善。基于此像差特性提出一种设计宽波段高分辨罗兰光栅的方法,通过选择适当的使用结构和校正波长,能够在整个使用波段有效地校正像散和弧矢彗差。利用这种优化方法设计了工作波段为160~600 nm的罗兰光栅。光线追迹结果显示,所设计光栅的光谱分辨率和能量集中度在整个使用波段较传统光栅均有显著提高。     

一种提高折叠光栅光谱仪信噪比的新方法

折叠光栅光谱仪由于折叠光栅制作、安装过程中的工艺问题,子光栅衍射图像易发生倾斜、变形。为了保证在对光栅衍射图像进行处理时不降低分辨率,每块子图像仅抽取单行像素校准,最终拼接成光谱,这导致光谱信噪比较低。为克服这一缺点,提出了一种软件提高折叠光栅光谱仪信噪比(SNR)的方法。通过对原始光谱图像进行校正、一维中值滤波和像素平均三个处理步骤,在不影响波长分辨率的情况下,使光谱信噪比提高约6倍。这种处理方法充分利用了光栅衍射图像的信息,对提高折叠光栅光谱系统探测微弱信号的能力具有实用价值。     

海洋光学推出高透光率、低杂散光全息凹面光栅光谱仪——Torus系列

海洋光学(Ocean Optics-www.oceanopticschina.cn)推出像差校正全息凹面衍射光栅光谱仪——Torus系列。该光谱仪具有透光率高、杂散光更低、热稳定性好的特点,可用于液体、固体等的吸收、荧光测量。Torus可见波段光谱仪(360～825nm),杂散光水平:在400nm约0.015%,较     

双光栅光谱仪光栅转轴的多目标优化

双光栅光谱仪光栅转轴是用于固定和驱动两块共轴凹面光栅的重要零件,其工作过程中出现的变形与振动现象均可能对双光栅光谱仪最终的波长测量结果带来影响。依据双光栅光谱仪的工作原理和实际工况,确定其光栅转轴结构优化的主要目标为质心调整,轻量化,避免共振和减小凹面光栅的随机响应变形。为实现光栅转轴的多目标优化,首先在UG中建立凹面光栅、光栅转轴及其固定结构的三维模型,然后导入ANSYS Workbench进行模态分析与随机响应分析,并针对其计算结果展开多目标优化。优化后,光栅转轴回转部分的质心调整到回转轴上,总质量由0.606 30 kg减轻到0.539 43 kg,二阶固有频率从184.83 Hz增大到187.77 Hz,凹面光栅Z轴方向最大随机响应变形从33.394 m减小到27.147 m。目前市面上常见的有限元分析软件均无法直接实现结构的质心调整,作者将该目标的实现提前到三维建模过程当中,并保证在后续优化过程中,回转部分的质心只在其回转轴上移动,从而使质心调整和轻量化等其他优化目标同时实现,该处理方法具有广泛的借鉴意义。     

一种新型的光纤光栅可调整偏振模色散补偿器

文章提出一种基于磁场变化对均匀周期光纤光栅(FBG)引入线性啁啾的特性来实现可调整偏振模色散(PMD)补偿的技术。这种全光型PMD补偿技术在实现调整的同时能保持中心波长固定不变，而且能够灵活方便地实现不同的微分群时延量(DGD)。针对10Gbit／s非归fig(NRZ)传输系统，采用这种技术对进行PMD补偿的模拟计算结果表明，接收信号的眼图在补偿后得到了显著改善。     

一种新型的高性能50GHz光纤光栅滤波器

提出了一种新型的能同时实现光学滤波和色散补偿的50GHz光纤光栅滤波器。采用基于LP算法的IS光栅设计方法，按照50GHz信道间隔的DWDM系统要求设计了具有不同色散补偿距离的光纤光栅滤波器。结果表明，所设计的光纤光栅性能优良，完全满足系统要求。     

CCD光纤光谱仪结构研究

本文主要研究了利用电荷耦合器件(CCD)阵列为探测器,光线由光纤入射的光纤光谱仪摄谱结构的原理特性,并着重对平场像差校正凹面全息光栅摄谱结构中各元件与系统性能之间的关系做了深入的分析和探讨.     

中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化

利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8.04~13.96 m,光谱分辨率优于80 nm,F数为2,光学结构特征尺寸约为150 mm200 mm70 mm,满足设计指标。     

双光栅成像中的汇合级光能量

从光传播基本理论和光栅衍射性质出发,研究了双光栅成像效应中的光能量传递,得到了确定汇合级光强的表达式.结合双光栅成像方程,分析了两光栅的衍射性质与成像位置对汇合级光能量的影响.分析表明汇合级光强与两光栅具体的衍射效率和双光栅成像时的位置密切相关.测量了三组不同类型双光栅成像系统的汇合级光能量,实验结果和理论分析基本一致.     

一种光环行器优化设计方法

针对光纤通信系统中最常用的晶体型三端口光环形器,详细论述了器件的工作原理,分析了现有方案中存在的光路不对称问题,提出了一种优化设计方法,通过引入位移型的Wollaston棱镜和改进型的位移晶体,设计出一种光路完全对称的器件结构,提高了光路调试和器件封装的效率.     

一种改进的测试芯片的设计方法

集成电路制造技术的不断进步,给缺陷定位带来巨大的挑战。传统的测试芯片和现有的可寻址的方法都无法满足当前缺陷快速准确定位的要求。本文提出了一种改进的可寻址测试芯片的设计方法:每个测试结构采用四端法连接以及单一的NMOS晶体管作为开关电路,以保证电性测量结果精确、电路设计的简洁以及面积利用率的进一步优化;并利用开关电路增加少量测试引脚,以方便物理缺陷定位的进行。该方法在110nm的CMOS工艺中得到应用。经过实际生产验证,实现了金属层断路等缺陷的定位,有效发现了该工艺中失效缺陷的成因,从而帮助实际的成品率实现快速提升。     

An improved method for a redundancy optimization problem

The present note suggests an improvement over an earlier method for a redundancy optimization problem. There is a drastic reduction in the number of steps required to arrive at the optimal allocation. A numerical example illustrates the technique.     

用于光盘系统的位相光栅

本文设计出一种用光盘系统的位相光栅，介绍了设计原理方法，采用傅里叶变换分析了衍射光束的空间频谱及光强分布。     

一种利用定向耦合调制器的循环干涉型光学陀螺改进方案

循环干涉型光学陀螺的损耗随着循环次数的增加而增大，并且耦合器对于光强的分配起着至关重要的作用，文中提出了一种利用定向耦合调制器代替普通耦合器的改进方案，利用定向耦合器可以通过调整工作电压获得交叉态与直通态的特性，改变光脉冲信号进入光路时及光循环经过耦合器时的耦合态，以此来增大信号光耦合进光路的光强，并减少因循环所导致的额外损耗。仿真表明，文中提出的方法可以明显增大检测到的光强，提高光信号的信噪比，从而提高检测精度。     

一种面向光纤网络路径优化的机器学习改进算法

针对光纤网络通信中数据流传输路径质量影响网络资源利用率的问题,提出了一种改进的数据传输路径优化机器学习算法。首先,利用机器学习完成对初始数据的预处理,获取数据特征信息,完成数据流分类。基于对光纤跨度内数据流的分析,构建集群组完成数据路径的调整,实现网络资源的充分利用。其次,以包含特征参数的相似矩阵为约束条件,完成聚类分析的优化。根据数据特征参数建立相似矩阵,并在特征参数与通信路径的数据流类型之间建立函数映射关系。最后利用核函数对传输路径进行优化,实现网络传输路径的优化。实验针对包含多个光纤跨度的网络进行路径优化,并与传统的K-means聚类算法对比。测试中6种不同数据流的比例可以充分反映不同条件下的数据通信状态。实验结果表明:该算法的分类准确率为94.6%,平均执行时间为12.8 s,平均聚类变化度为31.3%。传统的K-means聚类算法分类准确率为84.6%,平均执行时间为20.8 s,平均聚类变化为46.2%。该算法的收敛时间也优于传统算法,其在网络数据传输中具有更高的准确性和实时性。     

一种管线布局智能优化方法

为了实现复杂机电装备管线布局优化设计,提出了一种基于新的编码方式的管线布局智能优化方法.首先,设计了一种具有更好通用性的新的粒子编码方法,给出了管路路径映射规则.其次,给出了基于该编码方式的目标函数计算方法.再次,结合管路布局领域的相关技术,采用粒子群算法对管路避障路径进行寻优.最后应用MATLAB软件进行管路布局优化仿真计算,验证了该方法的有效性.     

非平行光束光栅照明C-T成像光谱仪消像散研究与设计

切尔尼-特纳(Czerny-Turner, C-T)光谱仪是光栅光谱仪中常用的光谱仪器。其结构紧凑, 无非球面镜, 常被用于单色仪和光谱辐射计中。对于成像光谱仪, 像散是影响其空间分辨和光能利用的主要像差。就非平行光束光栅照明像散校正方法进行了理论分析和实验验证, 提出会聚和发散光栅照明C-T成像光谱仪都可以进行像散校正, 其根本取决于光栅入射角和衍射的余弦平方比大于或小于1, 大于1对应发散照明消像散, 小于1则对应会聚照明消像散。