微型准直透镜的研究与设计 被引量：9

1

作者 熊华平 曹明翠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期437-439,共3页

自聚焦透镜与多模光纤的折射率分布都遵从平方律分布 ,基于这个事实 ,进行了以多模光纤生产工艺制造微型准直透镜的研究和设计。结果表明 ,该微型准直透镜用作单模光纤准直器 ,具有良好的准直性能 ,该器件较之自聚焦透镜 。

关键词 自聚焦透镜 微型准直透镜 单模光纤准直器 多模光纤

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用粒子群算法设计非球面准直透镜的方法 被引量：1

2

作者 秦华 冯东太 +1 位作者 刘波 吴国栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1811-1817,共7页

提出了一种用于LED准直照明的非球面透镜设计方法,该方法产生于对非球面几何光学特性分析和粒子群优化算法优越的寻优能力。用该方法设计了一个基于点光源准直的出光口径30 mm的非球面透镜,为了证明准直透镜的准直效果,用光线追迹方法... 提出了一种用于LED准直照明的非球面透镜设计方法,该方法产生于对非球面几何光学特性分析和粒子群优化算法优越的寻优能力。用该方法设计了一个基于点光源准直的出光口径30 mm的非球面透镜,为了证明准直透镜的准直效果,用光线追迹方法模拟了准直透镜对于点光源的准直过程。模拟结果显示,点光源经准直透镜后出射光线的最大半视场角为0.004 60,0.8 mm×0.8 mm LED光源经准直透镜后出射光线的最大半视场角为4.91°,表明了粒子群算法用于非球面准直透镜设计的可行性和有效性。与现有的设计方法相比,该设计方法意义更直观,实施更简单。 展开更多

关键词 LED准直照明 非球面光学特性 粒子群算法 准直透镜

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准直式地球模拟器锗准直透镜光学系统的设计 被引量：9

3

作者 黄心耕 《航天控制》 CSCD 北大核心 2004年第3期54-57,共4页

从视场设计出发 ,分析了锗基片的厚度和光学材料吸收特性对光学设计的影响 ,介绍了红外光学系统优化设计的方法 ,给出了设计结果 ,并与国内同类地球模拟器的光学特性进行比较 ,说明准直式地球模拟器光学系统设计是成功的。

关键词 地球模拟器 准直透镜 红外光学系统 光学特性

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光路中使用准直透镜时应注意的一个问题 被引量：1

4

作者 傅怀平 杨红 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期60-61,共2页

在准直光路中，经过准直透镜后，除得到一束平面波外，由于透镜前后表面的反射，还附加产生一个会聚在ｆ（ｎ － １）／２ｎ处的球面波。本文给出了理论推导和实验验证。

关键词 全息摄影 准直光路 平面波 准直透镜

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准直式地球模拟器锗准直透镜光学系统设计

5

作者 黄心耕 《控制工程（北京）》 2003年第5期20-25,共6页

从视场设计出发,分析了锗基片的厚度和材料的吸收对光学设计的影响,介绍了红外光学系统优化设计的方法,给出了设计结果,并与国内同类地球模拟器的光学特性进行比较,说明准直式地球模拟器光学系统设计是成功的。

关键词 地球模拟器 准直透镜 红外光学系统 光学特性 地球光阑 视场设计 锗基片 红外辐射

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基于TIR结构LED准直透镜的设计与实现 被引量：8

6

作者 王未未 《电子科技》 2016年第1期5-8,共4页

介绍了一种LED自由曲面准直透镜的设计方法,并运用该方法设计了一款基于全内反射,结构的准直透镜。对初始结构不断进行逼近,最终得到准直透镜的模型。透镜外径为35 mm,总高为21.5 mm。透镜匹配Cree公司XPE光源进行计算机模拟,效率高达84... 介绍了一种LED自由曲面准直透镜的设计方法,并运用该方法设计了一款基于全内反射,结构的准直透镜。对初始结构不断进行逼近,最终得到准直透镜的模型。透镜外径为35 mm,总高为21.5 mm。透镜匹配Cree公司XPE光源进行计算机模拟,效率高达84.8%,K值高达125.8 cd/lm。模拟应用于35 W的探照灯时,在100 m远处形成一个直径为8 m的圆形光斑,光斑中心照度高达60 lux。透镜实际样品被制作出后,经过测试,实际透镜的光束角为3.2°。此款透镜被用于实际探照灯灯具中。 展开更多

关键词 TIR准直透镜 光学设计 自由曲面 TRACE PRO

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激光测距仪用非球面准直透镜优化设计 被引量：2

7

作者 樊玉赢 孙杰 +1 位作者 安亮 陈平 《光电技术应用》 2012年第6期22-25,37,共5页

针对激光测距仪使用的650 nm激光二极管光源的远场发散角特点,结合非球面光学设计理论,使用ZEMAX软件模拟计算了非球面透镜准直系统成像像差并进行了最优化,设计出非球面准直整形系统,给出了系统数据、点列图、横向像差特性曲线和光程... 针对激光测距仪使用的650 nm激光二极管光源的远场发散角特点,结合非球面光学设计理论,使用ZEMAX软件模拟计算了非球面透镜准直系统成像像差并进行了最优化,设计出非球面准直整形系统,给出了系统数据、点列图、横向像差特性曲线和光程差仿真图。给出了一种采用非球面透镜准直系统对激光二极管的发散角进行压缩准直的设计。由计算结果可知,准直整形后的最大发散角压缩为0.199 9 mrad,相应的光斑更均匀,能量利用率提高。给出的光学系统结构简单、制作方便、具有很好的球差校正能力、成像精度高且使用方便。 展开更多

关键词 激光测距 非球面准直透镜 ZEMAX

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LED准直透镜设计 被引量：1

8

作者 桑鹏鹏 李劲松 《激光杂志》 北大核心 2017年第6期8-11,共4页

针对目前LED准直透镜全反射部分多采用旋转抛物线或自由曲面从而增加加工难度的问题设计出一种结构简单、加工容易、准直效果好的LED准直透镜,该透镜由自由曲面折射面、全反射面和出光平面组成。采用自由曲面和全反射面相结合的方法,根... 针对目前LED准直透镜全反射部分多采用旋转抛物线或自由曲面从而增加加工难度的问题设计出一种结构简单、加工容易、准直效果好的LED准直透镜,该透镜由自由曲面折射面、全反射面和出光平面组成。采用自由曲面和全反射面相结合的方法,根据几何光学原理来构造自由曲面,利用Matlab编程计算出自由曲面面型数据并导入Solidworks建立透镜的实体模型。用Light Tools软件分析透镜的可行性。结果表明,在1500mm的探测面上可接收90.56%的能量,发光半角约为3°。为探讨LED尺寸对照明效果的影响,对透镜进行非序列光追迹。结果显示,当光源尺寸不大于1.4mm时,光能利用率达到50%时的照明距离超过7m。 展开更多

关键词 准直透镜 自由曲面 照明距离

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用于DLP投影系统的自由曲面TIR准直透镜设计 被引量：6

9

作者 刘雁杰 惠彬 +2 位作者 李景镇 丁金妃 朱天龙 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期582-587,共6页

为了提高DLP投影照明系统中准直部分的准直度并简化准直光路,采用一种自由曲面的TIR透镜作为DLP投影照明系统的准直器件。首先根据空间斯涅耳定律推导出反射曲面以及透射曲面母线上的点的坐标关系,并采用迭代的方法使用Matlab软件计算... 为了提高DLP投影照明系统中准直部分的准直度并简化准直光路,采用一种自由曲面的TIR透镜作为DLP投影照明系统的准直器件。首先根据空间斯涅耳定律推导出反射曲面以及透射曲面母线上的点的坐标关系,并采用迭代的方法使用Matlab软件计算出母线上各个点的坐标并绘制出曲线图形,然后利用Pro/Engineer对TIR准直透镜进行建模得到TIR准直透镜的模型。分别用理想点光源和扩展光源进行模拟,经过TIR透镜准直后光束发散角在±7°以内,并根据选用的DMD芯片和LED光源选择合适的TIR透镜参数,建立DLP投影照明系统后进行模拟仿真,最终均匀度达到了90%,满足了投影照明系统的需求。 展开更多

关键词 自由曲面 DLP 投影照明 准直透镜 光学设计

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LD快轴准直柱透镜多参数加工公差分析理论

10

作者 罗超 尹韶云 +5 位作者 夏良平 张为国 雷呈强 孙秀辉 杜春雷 罗春华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期21-25,共5页

为了实现半导体激光器快轴准直柱透镜加工公差的快速、准确制定,在快轴光束准直理论分析的基础上,采用几何光学的方法建立了多参数加工公差理论模型。该模型以各个结构参数的极限偏差值作为公差初始值,以实际的加工精度作为边界条件,并... 为了实现半导体激光器快轴准直柱透镜加工公差的快速、准确制定,在快轴光束准直理论分析的基础上,采用几何光学的方法建立了多参数加工公差理论模型。该模型以各个结构参数的极限偏差值作为公差初始值,以实际的加工精度作为边界条件,并根据具体的准直设计要求进行优化,实现各个参数公差的合理、快速分配。针对常见的TO-MOUNT型号中的一款快轴发散角为36°的半导体激光器设计了快轴准直柱透镜,利用该理论模型实现快轴准直柱透镜加工公差的快速制定,引入该公差后的ZEMAX仿真结果符合准直设计要求,且仿真的出射光束发散角与理论计算结果仅有1.1%的误差。 展开更多

关键词 半导体激光器 准直柱透镜 几何光学 公差分析 极限偏差值

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1 550 nm光预准直模块研制与发散角测量的实验 被引量：3

11

作者 张宪亮 严高师 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期651-654,共4页

对高斯光束的准直进行了理论分析,用干涉法检测所制作的准直透镜的波像差,达到了精密光学系统像质的要求。组装实验系统装置进行实验数据测量与处理,利用光功率计测量得到最大光功率一半处所对应的光斑尺寸,能确定出激光远场发散角。实... 对高斯光束的准直进行了理论分析,用干涉法检测所制作的准直透镜的波像差,达到了精密光学系统像质的要求。组装实验系统装置进行实验数据测量与处理,利用光功率计测量得到最大光功率一半处所对应的光斑尺寸,能确定出激光远场发散角。实验测得最大光功率后平均值为27.89nW,光斑半径之差的平均值为6.33mm,算得光束最小发散角为0.315mrad,从而验证了准直系统能达到所需0.4mrad的技术指标。 展开更多

关键词 远场发散角 准直透镜 光斑半径 波像差 干涉法

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大功率二极管激光线阵的“smile”测量方法 被引量：12

12

作者 郭林辉 唐淳 +4 位作者 武德勇 高松信 雷军 蒋建锋 薄报学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期195-198,共4页

二极管激光线阵封装中产生的"smile"现象对激光器的激射特性、寿命、光束质量等都会产生较大的影响。采用高分辨率CCD、快轴准直透镜及柱面透镜组成的单轴放大系统对激光线阵发光单元成像及基于光斑强度求质心的算法实现了二... 二极管激光线阵封装中产生的"smile"现象对激光器的激射特性、寿命、光束质量等都会产生较大的影响。采用高分辨率CCD、快轴准直透镜及柱面透镜组成的单轴放大系统对激光线阵发光单元成像及基于光斑强度求质心的算法实现了二极管激光线阵"smile"的测量。实验结果表明:在阈值电流附近,采用In焊料焊接的器件"smile"小于2μm,讨论了快轴准直透镜、CCD等对实验结果的影响。 展开更多

关键词 二极管激光 激光线阵 “smile”测量 质心算法 快轴准直透镜

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用于固态体积式真三维立体显示的LED投影照明系统研究 被引量：5

13

作者 冯奇斌 牛红林 +1 位作者 华懿魁 吕国强 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期93-98,共6页

合肥工业大学开发的固态体积式真三维立体显示器包括单片DMD、UHP投影光源、RGBRGB六段4倍速色轮、方棒、20层液晶光阀组成的显示体、投影镜头、折叠光路、控制电路等,存在刷新率低、色域小的问题。本文设计了基于LED的投影照明系统,包... 合肥工业大学开发的固态体积式真三维立体显示器包括单片DMD、UHP投影光源、RGBRGB六段4倍速色轮、方棒、20层液晶光阀组成的显示体、投影镜头、折叠光路、控制电路等,存在刷新率低、色域小的问题。本文设计了基于LED的投影照明系统,包括RGB三原色LED发光模块、混合聚光镜、X棱镜等,替换样机中的UHP光源和色轮。红、绿、蓝LED顺序发光,光线经准直后进入X棱镜,在方棒的出射端顺序形成红、绿、蓝均匀矩形光斑。LED照明系统无需色轮分色,显示刷新率可达到60Hz。仿真和试验结果证明本文设计的LED照明系统完全满足真三维立体显示的要求。 展开更多

关键词 真三维立体显示 LED 照明系统 准直透镜

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基于以太网的红外无线通信系统 被引量：3

14

作者 李海峰 周革 +2 位作者 井文才 张尹馨 张以谟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期339-342,共4页

将红外无线通信应用于标准的室内10Base T以太网(Ethernet)中,在点对点红外无线通信的基础上实现了与以太网兼容的红外无线通信系统;通过红外无线适配卡将以太网的曼彻斯特编码转换成适于红外无线传输的4脉冲位置调制编码,同时将以太网... 将红外无线通信应用于标准的室内10Base T以太网(Ethernet)中,在点对点红外无线通信的基础上实现了与以太网兼容的红外无线通信系统;通过红外无线适配卡将以太网的曼彻斯特编码转换成适于红外无线传输的4脉冲位置调制编码,同时将以太网帧格式在其物理层上进行处理,把以太网的传输媒质从有线的铜缆双绞线转换为红外光线;并根据红外器件的发光特性,应用光学准直透镜有效地拓展了传输距离。 展开更多

关键词 以太网 红外无线通信 红外无线适配卡 光学准直透镜

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基于数字高频检相式的激光测距光学系统设计 被引量：6

15

作者 高曰云 李永红 +1 位作者 冯巧玲 王宇龙 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期353-356,共4页

为了改善相位差法激光测距测量精度低的现状,采用高频检相法代替模拟测相法,即数字高频检相式的激光测距光学系统来提高测距精度。实现了10MHz的激光调制频率,设计了准直透镜,给出了设计指标,利用ZEMAX软件对光束准直前后进行了对比分析... 为了改善相位差法激光测距测量精度低的现状,采用高频检相法代替模拟测相法,即数字高频检相式的激光测距光学系统来提高测距精度。实现了10MHz的激光调制频率,设计了准直透镜,给出了设计指标,利用ZEMAX软件对光束准直前后进行了对比分析,并通过实验验证了光学系统设计的可行性。结果表明,标准差最大为0.12°,重复距离精度可约达1mm,误差最大为0.09°,最小为0.011°,说明测量的重复性比较好、稳定度高,满足了精度要求,达到了提高精度的目的。 展开更多

关键词 激光技术 相位法激光测距 光学系统 准直透镜 高频

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MEMS红外光源定向辐射结构设计与分析 被引量：3

16

作者 孔龄婕 贺婷 +3 位作者 陈东红 燕乐 张鹏 丑修建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期492-495,共4页

红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确... 红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确定透镜最佳口径r=6.48 mm,透镜焦距f=7.2 mm,透镜厚度d'≤2 mm,用Zemax光学软件仿真优化,得出中间层厚度d=0.309 mm。并进行透镜的聚光光路仿真分析和效果验证,为定向辐射MEMS红外光源研发提供最优的原型尺寸参数,极大提高设计效率。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 准直透镜 聚光封装 收敛辐射

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面向MEMS红外光源的辐射增强结构设计 被引量：1

17

作者 刘卫兵 明安杰 +5 位作者 谭秋林 孟莹 孙西龙 毛海央 王玮冰 熊继军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1386-1391,共6页

针对常规TO封装下红外光源辐射量在一定光程下严重衰减的不足,基于自研的MEMS红外光源结构,提出了用于红外辐射增强的反射镜及用于光束准直的透镜封装结构,以期大幅提高光源有效辐射效率。本文基于Zemax软件对红外光源在光路中的辐射特... 针对常规TO封装下红外光源辐射量在一定光程下严重衰减的不足,基于自研的MEMS红外光源结构,提出了用于红外辐射增强的反射镜及用于光束准直的透镜封装结构,以期大幅提高光源有效辐射效率。本文基于Zemax软件对红外光源在光路中的辐射特性进行了模拟仿真。仿真结果表明:红外光源放置于9.52 mm口径、9.41 mm深度的抛物面反射镜的焦点位置,辐射能量提高了15.5倍;采用2.2 mm厚的BaF_2材料的双凸曲面辐射透镜,红外光线呈准直收敛辐射,辐射效率最大可以达到27.42%。本工作研究成果为红外光学气体传感器光源提供了合理的红外辐射增强结构尺寸参数,有效提高了系统的稳定性和光源的辐射效率。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 气体传感器 抛物面反射镜 准直透镜 辐射增强

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一种新型的静电陀螺仪用光纤传感器 被引量：1

18

作者 史智敏 田蔚风 金志华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第4期28-33,共6页

静电陀螺仪极轴位置信号的读取是提高精度的关键技术之一,因此设计了一种用于小角度信号读取的新型光纤传感器。在理论分析的基础上,给出了该传感器的具体设计方案和相关参数,研制了试验样机并进行了相关模拟实验。实验结果表明该传感... 静电陀螺仪极轴位置信号的读取是提高精度的关键技术之一,因此设计了一种用于小角度信号读取的新型光纤传感器。在理论分析的基础上,给出了该传感器的具体设计方案和相关参数,研制了试验样机并进行了相关模拟实验。实验结果表明该传感器是可行性的。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 光纤传感器 自准直透镜 高斯光束 传输矩阵

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应用于微型PCR荧光检测仪的光学系统设计 被引量：3

19

作者 李润芝 杨波 +1 位作者 郭彩虹 袁旭军 《电子科技》 2017年第11期34-37,共4页

针对实时微型PCR荧光检测仪系统的核心-光学模块目前仍然存在系统灵敏度低、能量利用率低、聚焦光斑大等问题。文中采用在原共聚焦型光路系统基础上改进元器件的方法,利用全反射透镜收集准直光线,采用非球面透镜进行光线会聚,优化材料... 针对实时微型PCR荧光检测仪系统的核心-光学模块目前仍然存在系统灵敏度低、能量利用率低、聚焦光斑大等问题。文中采用在原共聚焦型光路系统基础上改进元器件的方法,利用全反射透镜收集准直光线,采用非球面透镜进行光线会聚,优化材料选择。搭建实验系统进行实验,实验结果表明,此系统解决了原系统存在的问题,检测灵敏度达到0.01 ng/m L(荧光素),比原系统提高了10倍,可在实际检测中使用。 展开更多

关键词 非成像光学 PCR荧光检测仪 全反射准直透镜 非球面 光学系统设计

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一种测量溶液浓度的光纤传感器 被引量：15

20

作者 张志伟 武志芳 郭俊杰 《华北工学院学报》 2005年第3期216-218,共3页

　利用平-凸透镜准直器作扩束耦合光学系统,采用低频斩光器实现光调制.推导了浓度计算的理论公式,并对新鲜牛奶进行了实验测定,其测量精度为1%,实验结果与理论分析相符.结果表明,用光纤传感器测量液体的浓度在灵敏度、精度方面都有较大... 　利用平-凸透镜准直器作扩束耦合光学系统,采用低频斩光器实现光调制.推导了浓度计算的理论公式,并对新鲜牛奶进行了实验测定,其测量精度为1%,实验结果与理论分析相符.结果表明,用光纤传感器测量液体的浓度在灵敏度、精度方面都有较大的改善,并可在线连续测量或控制溶液的浓度. 展开更多

关键词 平-凸透镜准直器 光调制 浓度 光纤传感器

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