频谱分析法测量傅里叶透镜焦距的研究

本文阐述了传统方法测量傅里叶透镜焦距存在的问题,提出应用频谱分析方法测量傅里叶透镜焦距。在理论分析和实验方法方面作了较详细的论述,解决了技术关键,提高了测量精度和稳定性,精度≤0.30％。该方法稍加修改,还可用于测量一般成象透镜焦距。     

一种利用傅里叶频谱测量焦距的新方法

介绍一种利用傅里叶频谱测最球面透镜、柱面透镜和环曲面透镜单色光焦距的方法。仪器装置简单,调试方便,测量精度可达0.30%。采用光电扫描及微机处理,可以实现自动化测量,而且还可以测量不可见光下的透镜焦距。     

球面补偿法测量透镜焦距研究

基于球面补偿原理和自参考单板剪切干涉技术,提出了一种测量焦距的新方法。该方法装置简单,测量方便,精度高,信息丰富,不仅可用于焦距测量,而且还可给出光学球面的曲率半径等参数。文中详细分析了测量原理,并给出了不同透镜的测量结果。     

分数傅里叶变换频谱干涉法测量透镜焦距

对两相同物体同时实施分数傅里叶变换,通过测量其频谱干涉的条纹间距获知透镜焦距。该方法装置简单、操作方便、测量精度高、易于自动化处理,在光学测量中具有实用价值。     

二次离焦法精确测量透镜焦距

本文基于激光平行平板剪切干涉技术,提出了一种测量焦距的新方法——二次离焦法,该方法根据待测透镜两不同离焦状态对应的干涉条纹的宽度,直接确定焦距的大小。具有装置简单、测量方便和精度高等优点。     

利用莫尔条纹的计算机图象测量长焦距透镜焦距

莫尔条纹(Moire fringes)是两组线簇重叠在一起，在其交点位置处形成的条纹。由于莫尔条纹反映了两组线簇的空间频率之差(即拍频)，因此它具有放大作用，故可用来测量一些诸如角度、位相等微小变化量。本实验是利用两块空间频率相同的黑白光栅产生的莫尔条纹来测量长焦距透镜的焦距。先从理论上推导出在平行光场中，置于两块栅线呈一夹角的光栅之间某位置处的透镜产生的莫尔条纹为一组平行的直线系，它的斜率与透镜焦距之间定量关系。然后在实验中用CCD接收莫尔条纹的像，由计算机图象的斜率计算出待测透镜的焦距。     

高功率激光系统空间滤波器透镜焦距的选择及其测量

对高功率激光系统中空间滤波器中透镜ｆ／Ｄ选择所涉及的几个问题进行了探讨，并设计了一种适合于大ｆ数透镜焦距测量的方法．     

基于高阶抑制达曼光栅的微透镜阵列焦距的快速测量

提出了一种用高阶抑制二维达曼光栅作为分光元件替代普通衍射光栅实现微透镜阵列焦距快速测量的方法。高阶抑制二维达曼光栅具有优良的分光效果,且高阶衍射级次能够得到有效抑制,通过信噪比的提高降低焦距测量误差。设计并制备了一分五的高阶抑制二维达曼光栅,分束后的光束经过微透镜,在其焦面附近形成高对比聚焦光斑阵列。相比常规一维光栅,所提方法通过测量每个微透镜焦面内光斑两两之间的距离,得到多个焦距值,从而有效减少测量的随机误差。实验结果表明,该方案对微透镜阵列焦距的单次测量误差小于3.5%,重复测量误差在4.5%之内。该方案对微透镜阵列的焦距分布快速评估具有实用价值。     

一种新的长焦距透镜的制造方法

论述了用平行平板上盘来加工长焦距透镜的方法。这种方法可避免火漆上盘引入的透镜偏心,实验证明这种加工方法重复精度好,生产效率高,适合批量生产。     

透镜焦距对局域空心光束尺寸的影响

基于衍射理论导出由轴棱锥和透镜系统产生的局域空心光束的光传输公式,模拟了其三维(3D)光强及截面光强分布图。由衍射理论和几何光学方法详细分析了聚焦透镜的焦距对局域空心光束尺寸的影响,即在相同条件下,局域空心光束的尺寸随着透镜焦距的增大而增大。实验得到当焦距分别为50 mm,70 mm以及100 mm时,局域空心光束的径向暗域尺寸为200μm,300μm以及430μm。理论计算、数值模拟与实验结果相吻合。     

一种测量端面抽运Nd-GdVO4晶体热透镜焦距的方法

在半导体激光端面抽运工作条件下,激光晶体会产生剧烈的热透镜效应.利用532nm激光作为探测光,观测探测光束通过晶体后的远场图像可以很好地评估热透镜效应程度大小.利用现有的热透镜理论结果建立了光束干涉模型,对远场光环现象进行了解释,并且分析得到了基于远场光环的热焦距计算公式.使用谐振腔稳定性法测量了热透镜焦距,并将测量结果与基于远场光环的热焦距计算结果作对比,验证了光线干涉模型的合理性及计算热焦距公式的准确性.     

一种改良的非稳腔热透镜焦距测量方法

提出了一种改良的非稳腔热透镜测量方法,采用此方法对Nd：YAG连续激光器临界稳定点的输出功率进行测量,计算得到Nd：YAG晶体连续工作模式下的有效热透镜焦距,同时对主动调Q Nd：YAG激光器进行实验,采用改良非稳腔方法测量了主动调Q Nd：YAG激光器的热透镜的焦距。连续和调Q工作模式下的热透镜焦距实验结果有较好的一致性。文中对固体激光器的热透镜焦距进行了理论计算,理论计算结果与实验结果在误差范围内能较好地吻合,证明了文中提出的热透镜改良测量方法的有效性和可靠性。     

一种间接测量全固化激光器热焦距的方法

以激光器中高斯光束的传播矩阵方程为基础 ,结合远场发散角的测定 ,设计和实现了一种间接测量激光晶体热焦距的方法 ,最高测量精度达± 10 %。该方法简便、易行 ,实用性强 ,精度高 ,特别适用于激光二极管 (LD)端面抽运激光器晶体热焦距的测量。     

大功率连续Nd:YAG激光器热透镜焦距测量

阐明了一种利用腔的临界稳定条件来测量灯抽运大功率连续 Nd:YAG激光器有效热透镜焦距的简单方法。通过测量特殊临界稳定点的输出功率 ,可计算出激光棒的有效平均热焦距 ,以及径向和切向的热透镜焦距 fr和fθ。此方法简单可行 ,特别适用于高功率激光器热焦距的测量。此方法利用腔的临界稳定点 ,是在有激光输出时测量的 ,比无激光输出时更接近实际情况 ,与探测光束法比较测量偏差为± 10 % ,小于非稳腔法± 2 0 %的测量偏差 ,测量值更准确。为优化设计大功率激光器提供了准确的设计参数     

多视点中固定焦距值的全局优化求解

 相机标定是从二维图像获取三维信息的必要步骤,本文讨论了多视点图像中固定焦距的自标定问题.在绝对对偶二次曲面的成像方程基础上,把固定焦距作为独立未知量纳入到目标函数中,构造了带约束的多项式极值问题,其中约束条件既反映了绝对对偶二次曲面自身具有的代数性质,又包含了可成像的Cheirality约束.求解上述优化问题时,传统的建立在梯度计算基础上的优化方法容易陷入局部最优值,本文则通过使用基于LMI松弛的优化方法获得了焦距的全局最优解.合成数据和真实图像实验均表明本文方法是可行的,具有计算时间快和鲁棒性好的优点.     

论频谱中负频率成分的物理意义

本文讨论了信号经过傅立叶变换所得频谱的物理意义,其中着重于负频率成分。许多信号与系统的教材中,都认为负频率成分没有物理意义。本文以多方面的实例证明了负频率成分不但具有明确的物理意义,而且有重要的工程应用价值。文章还用Matlab程序演示了如何用几何方法求傅立叶反变换,把集总频谱合成为时域信号,从中也可鲜明地看出负频率成分的意义。