用于三角测量大数值孔径双远心光学系统设计

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作者 赵哲承 朱嘉诚 +3 位作者 刘雪峰 宋玲玲 陈新华 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期188-195,共8页

测量不确定度是与测量结果紧密相关的重要指标,反映了仪器测量的稳定性。激光三角测量仪器的测量不确定度与成像光学系统数值孔径直接相关,增大数值孔径能够有效降低测量不确定度。为了满足高精度测量需求,应用二维Q-type多项式自由曲面... 测量不确定度是与测量结果紧密相关的重要指标,反映了仪器测量的稳定性。激光三角测量仪器的测量不确定度与成像光学系统数值孔径直接相关,增大数值孔径能够有效降低测量不确定度。为了满足高精度测量需求,应用二维Q-type多项式自由曲面,设计用于线激光三角测量仪的大数值孔径双远心Scheimpflug成像光学系统。首先基于三角测量原理和线激光三角测量仪指标分析成像光学系统参数,然后结合像差灵敏度分析以及自由曲面像差特性,确定成像光学系统中自由曲面的位置和数量并进行优化设计。设计得到系统的数值孔径为0.2,成像范围为10 mm×14 mm,调制传递函数(MTF)优于0.6,最大畸变为0.21%,远心度优于0.3°。该系统具有大孔径、成像质量好、畸变小、双远心的特点,能够满足高精度线激光三角测量仪的应用需求。 展开更多

关键词 线激光三角测量仪 光学设计 双远心光学系统 二维Q-type自由曲面

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长焦距同轴四反射镜光学系统设计 被引量：12

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作者 陈丽 刘莉 +3 位作者 赵知诚 李瀛搏 傅丹鹰 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期197-206,共10页

低成本、高性能对地遥感微纳卫星是当前研究和开发的热点,为适应微纳卫星平台,要求空间相机具备小型、轻量化的特点。在其体积和质量的限制下,设计结构尽可能紧凑的长焦距大视场望远物镜是成功研制高分辨率对地遥感光学相机的关键,研究... 低成本、高性能对地遥感微纳卫星是当前研究和开发的热点,为适应微纳卫星平台,要求空间相机具备小型、轻量化的特点。在其体积和质量的限制下,设计结构尽可能紧凑的长焦距大视场望远物镜是成功研制高分辨率对地遥感光学相机的关键,研究利用同轴四反射镜系统解决这一问题的可能性。首先,介绍无二次遮拦同轴四反射镜望远物镜的组成与工作原理;基于近轴光学和初级像差理论,导出几何约束条件和初级像差公式,给出结构紧凑的长焦距同轴四反镜系统的设计思想与方法;最后给出举例及设计结果。优化设计了全视场角1°×1°、有效焦距2 100 mm、F数为7的同轴四反射光学系统,总长228 mm,约为有效焦距的1/9,结构简单紧凑,像质接近衍射极限。 展开更多

关键词 光学设计 对地遥感相机 长焦距 同轴四反射望远物镜 无二次遮拦

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面向光信息与能量同步传输的接收电路研究

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作者 涂俊轩 樊庭冰 +4 位作者 倪慧琳 庄济舟 曹国洋 吴绍龙 李孝峰 《光通信研究》 北大核心 2025年第2期20-25,共6页

【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行... 【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行了优化。文章所设计的接收电路由解耦合电路、EH电路和信号处理电路3个电路组成,其中,解耦合电路由能量采集支路(EHB)、电流调控支路(CRB)和信息传输支路(ITB)3条支路组成,用于分离和调控光/电转换器件输出电流;EH电路由升压、能量管理和稳压电路组成,用于能量的采集管理和输出;信号处理电路由两级低通同相放大和阈值比较电路组成,用于信号的滤波放大和整形。然后,将接收电路应用于以发光二极管(LED)和光伏电池(PV)为光/电转换器件及以单片机为处理器的SLIPT系统中,文章归纳了EH和IT两个功能之间的制约关系和调控方式。【结果】测试结果表明,基于文章设计的电路,SLIPT系统能在EH、IT和信息与能量同时传输模式之间切换,通过调节接收电路的参数能够调控PV输出电流分配,从而调控输入到EHB的功率和ITB的信干比(SIR),进而实现能量的高效采集和信息的稳定传输,对应的能量存储功率和通信速率可由解耦合电路均衡与调控。【结论】接收电路能在无外加电源的情况下工作,同时具备最大功率点追踪、低功耗和工作模式可调等特点。 展开更多

关键词 光信息与能量同步传输 光伏电池 能量采集 信息传输 电路设计

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非相干叠加激光发射系统光学设计 被引量：5

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作者 赵知诚 沈为民 +1 位作者 唐敏学 贺虎成 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1728-1734,共7页

介绍了一种适用于三束激光非相干叠加聚焦的新型激光发射光学系统,工作波长1080nm,全视场角0.6°。系统为离轴两镜反射结构,对三束紧密排列的激光光束进行扩束聚焦,系统主镜为口径303mm的椭球面反射镜,系统像质接近衍射极限,并且可... 介绍了一种适用于三束激光非相干叠加聚焦的新型激光发射光学系统,工作波长1080nm,全视场角0.6°。系统为离轴两镜反射结构,对三束紧密排列的激光光束进行扩束聚焦,系统主镜为口径303mm的椭球面反射镜,系统像质接近衍射极限,并且可以通过控制次镜轴向位置调焦适应不同目标距离。计算了叠加后的激光光斑的功率密度分布和环围功率曲线,设计在目标距离1000m时叠加光斑半径9 mm内的环围功率大于95%,此激光发射系统结构简单,长径比小,聚焦质量满足使用需求,激光光斑能量得到有效叠加。 展开更多

关键词 激光发射光学系统 非相干叠加 两镜反射系统 非球面反射镜

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使用区域重构技术的路径无关相位解包方法 被引量：4

5

作者 李博 马锁冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期32-40,共9页

相位解包在光学测量领域有着广泛的应用,其中路径相关类解包方法通常计算速度较快,但抗噪声能力较弱;而路径无关类方法的鲁棒性好,但大多存在迭代收敛慢、计算量大的问题。因此,将区域重构技术引入解包运算中,得到一种新的路径无关类解... 相位解包在光学测量领域有着广泛的应用,其中路径相关类解包方法通常计算速度较快,但抗噪声能力较弱;而路径无关类方法的鲁棒性好,但大多存在迭代收敛慢、计算量大的问题。因此,将区域重构技术引入解包运算中,得到一种新的路径无关类解包方法。该方法对于矩形区域数据能够直接求解解包相位,无需迭代过程;设计了采样-重组加速方法使运算量大幅减小,计算速度优于同类解包方法;使用Gerchberg式迭代过程能够解决不规则孔径内的数据解包问题,可在少量迭代后收敛。通过仿真验证了该方法在矩形区域内的直接求解精度和加速法的效能,通过对实验数据的解包验证了算法处理不规则孔径数据的能力。 展开更多

关键词 相位测量 相位解包 路径无关类解包 区域重构法

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基于4f系统的光学图像加密与解密仿真教学 被引量：5

6

作者 马锁冬 曾春梅 许峰 《大学物理实验》 2018年第6期39-45,共7页

在信息光学课程的教学过程中,4f光学系统是一个非常重要的知识点。传统的教学方式多以该系统的数理模型讲解为主,造成学生对相关知识的理解不够,特别是对所学内容有何具体用途的困惑。为了克服上述问题,本文在描述4f光学系统信息传递机... 在信息光学课程的教学过程中,4f光学系统是一个非常重要的知识点。传统的教学方式多以该系统的数理模型讲解为主,造成学生对相关知识的理解不够,特别是对所学内容有何具体用途的困惑。为了克服上述问题,本文在描述4f光学系统信息传递机理、光学图像加密与解密原理的基础上,利用Matlab软件向学生模拟演示了基于该系统的光学图像加密与解密过程。该仿真实验简单直观、可视化程度高,对于课程相关内容的讲授起到了积极的辅助作用。 展开更多

关键词 信息光学 4f光学系统 光学图像加密与解密 MATLAB

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新型两镜折反式平场消像散望远物镜光学设计 被引量：3

7

作者 孙雯 胡建军 +3 位作者 赵知诚 陈新华 韩琳 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3667-3672,共6页

小卫星具有研制发射成本低、适于机动战术应用等优点,但基于几十kg级的卫星平台实现米级或亚米级对地光学遥感,仍是一个具有挑战性的问题。对此提出一种新的两反射镜折反系统,由两块非球面反射镜和像方负光焦度三透镜组组成,兼具传统两... 小卫星具有研制发射成本低、适于机动战术应用等优点,但基于几十kg级的卫星平台实现米级或亚米级对地光学遥感,仍是一个具有挑战性的问题。对此提出一种新的两反射镜折反系统,由两块非球面反射镜和像方负光焦度三透镜组组成,兼具传统两反射镜系统轴对称性而结构紧凑、易于装调和三反射镜系统平场消像散的优点。首先,介绍该新型系统基本思想与结构,导出其初级像差公式,分析给出色差和单色像差校正方法与初始结构求解方法。然后,实例优化设计得到结构紧凑、适用于低轨高分辨率小卫星对地遥感的光学系统,其工作波段、全视场角、有效焦距和F数分别为450-800 nm、1.2°、3000 mm和F/10,系统的光学总长和通光口径分别为595 mm和300 mm。自身消色差的负光焦度透镜组由同种普通玻璃组成,系统成像质量接近衍射极限。 展开更多

关键词 光学设计 望远物镜 折反系统 像差

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星载高光谱碳监测光学载荷的研究进展 被引量：8

8

作者 潘俏 朱嘉诚 +3 位作者 杨子江 顾凌军 陈新华 沈为民 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第6期34-44,共11页

星载高光谱遥感探测大气温室气体浓度和分布对研究全球碳循环和气候环境变化具有重要意义。文章综述了国际星载碳监测遥感技术和被动式光学载荷的研究现状与进展,分析用于全球温室气体监测的光学技术与遥感载荷的技术特点及优缺点,总结... 星载高光谱遥感探测大气温室气体浓度和分布对研究全球碳循环和气候环境变化具有重要意义。文章综述了国际星载碳监测遥感技术和被动式光学载荷的研究现状与进展,分析用于全球温室气体监测的光学技术与遥感载荷的技术特点及优缺点,总结光学系统中采用的关键技术。结合目前中国国内已有载荷和已布局的研究项目,对星载高光谱碳监测光学载荷的未来发展进行了展望,对中国发展高性能空间遥感碳监测技术具有一定意义。 展开更多

关键词 碳监测 温室气体 光学系统 高光谱遥感

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基于MEMS技术的柔性多触点深部脑刺激电极研制 被引量：1

9

作者 张磊 李璟文 +1 位作者 周望 王守岩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1517-1521,共5页

深部脑刺激可以有效治疗帕金森病、癫痫、抑郁等疾病。深部脑刺激电极是深部脑刺激系统中的重要组成部分,传统的四触点电极由于通道少,触点面积大,分辨率低,容易刺激不必要的区域从而引起副作用。为提高深部脑刺激的分辨率和精度,设计... 深部脑刺激可以有效治疗帕金森病、癫痫、抑郁等疾病。深部脑刺激电极是深部脑刺激系统中的重要组成部分,传统的四触点电极由于通道少,触点面积大,分辨率低,容易刺激不必要的区域从而引起副作用。为提高深部脑刺激的分辨率和精度,设计了一种具有24个触点的深部脑刺激电极,并利用微机电系统制作技术制作出柔性电极。该柔性电极基底材料为生物相容性良好的聚一氯对二甲苯(Parylene C),导电材料为金。电极触点和焊点均为285μm×1500μm,连接焊点和触点的连接线宽为50μm。初步电学测试表明,电极具有良好的低阻抗电学性能。使用多触点电极可减小触点尺寸,提高刺激的分辨率,改善脑刺激电极在临床中的治疗效果。 展开更多

关键词 柔性电极 深部脑刺激 柔性基底 微机电加工

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用于LED均匀照明的自由曲面菲涅耳TIR透镜光学设计 被引量：7

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作者 胡甜甜 曾春梅 +2 位作者 芮丛珊 洪洋 马锁冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期165-172,共8页

为了提高透镜的散热能力,设计了一种新型全内反射(TIR)透镜,该透镜的出射面中央为自由曲面菲涅耳面。采用斯涅尔定律和全反射定律分别求解TIR透镜折射部分和反射部分自由曲面的面形。同时,采用一种菲涅耳透镜的普适设计方法将折射部分... 为了提高透镜的散热能力,设计了一种新型全内反射(TIR)透镜,该透镜的出射面中央为自由曲面菲涅耳面。采用斯涅尔定律和全反射定律分别求解TIR透镜折射部分和反射部分自由曲面的面形。同时,采用一种菲涅耳透镜的普适设计方法将折射部分自由曲面转变成菲涅耳面。通过蒙特卡洛光线追迹模拟自由曲面菲涅耳TIR透镜的照明效果,结果显示:当光源尺寸为2 mm×2 mm时,其远场照度均匀性为82%,光效为96.6%,透镜质量为21.94 g。与未加菲涅耳面的TIR透镜相比,带自由曲面菲涅耳面的TIR透镜在光效仅下降2%,在照度均匀性未变的情况下,透镜质量减少了约20%。这说明对TIR透镜的自由曲面出射面进行菲涅耳化可明显地缩小透镜的体积和质量,缩短光线在透镜内部的光程,因此可有效提高透镜的散热效率和使用寿命,同时保持良好的照明效果。 展开更多

关键词 光学设计 菲涅耳TIR透镜 斯涅尔定律 散热

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多角度偏振成像光谱仪的光学设计 被引量：5

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作者 黄绪杰 靳阳明 +2 位作者 潘俏 朱嘉诚 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期227-233,共7页

大气气溶胶是引起全球气候变化和空气质量问题的重要因素之一,利用卫星遥感监测全球大气气溶胶具有重要意义。利用大气气溶胶的多角度偏振光谱信息联合反演,可有效去除地表反射的影响,获得精确的遥感结果,因此亟需研究具备多角度偏振光... 大气气溶胶是引起全球气候变化和空气质量问题的重要因素之一,利用卫星遥感监测全球大气气溶胶具有重要意义。利用大气气溶胶的多角度偏振光谱信息联合反演,可有效去除地表反射的影响,获得精确的遥感结果,因此亟需研究具备多角度偏振光谱信息获取能力的一体化光学仪器。所设计的多角度偏振成像光谱仪光学系统,前置望远物镜采用多镜头视场拼接方式,实现地面目标沿轨方向±60°内多角度探测,分光系统共用一个Offner分光装架。像质评价结果显示,在探测器奈奎斯特频率处中心波段的MTF达到0.8,点列图均位于艾里斑范围内,各项指标均满足设计要求。光学系统整体结构紧凑、无运动部件,可实现目标多角度偏振光谱图像的信息获取。 展开更多

关键词 多角度 偏振光谱仪 强度调制 光学设计

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EAST托卡马克等离子体可见光诊断系统光学设计 被引量：1

12

作者 杨晓飞 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期27-32,共6页

针对EAST托卡马克等离子体可见光成像系统进行了设计。考虑等离子体成像性能要求和使用环境的特殊性,采用独特的光路形式,在满足光学指标前提下,减小了光学元件受到的辐射和污染。最终设计完成了通光口径2.5 mm,焦距6 mm,视场60°&#... 针对EAST托卡马克等离子体可见光成像系统进行了设计。考虑等离子体成像性能要求和使用环境的特殊性,采用独特的光路形式,在满足光学指标前提下,减小了光学元件受到的辐射和污染。最终设计完成了通光口径2.5 mm,焦距6 mm,视场60°×50°,波段380~780 nm的广角高速可见光等离子成像系统,并对杂光进行分析,采取了有效的抑制措施。装调后对各项指标测试结果表明,系统性能达到设计要求。通过对EAST托卡马克装置的放电过程成像实验表明,系统实现了高速、广角、清晰的等离子成像。 展开更多

关键词 托卡马克装置 等离子体成像 可见光诊断 折反射结构

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紧凑型消像散长狭缝光谱仪光学系统 被引量：8

13

作者 朱嘉诚 沈为民 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期542-548,共7页

为提高高光谱遥感仪器的幅宽和减小其体积,重点研究适用于宽幅高光谱遥感应用的长狭缝、紧凑型Wynne-Offner光谱仪.通过追迹主光线,导出像散表达式,分析Offner装架和Wynne-Offner光装架的像散特性.指出Wynne-Offner装架的消像散圆域大于... 为提高高光谱遥感仪器的幅宽和减小其体积,重点研究适用于宽幅高光谱遥感应用的长狭缝、紧凑型Wynne-Offner光谱仪.通过追迹主光线,导出像散表达式,分析Offner装架和Wynne-Offner光装架的像散特性.指出Wynne-Offner装架的消像散圆域大于Offner装架的消像散圆环域,前者更适用于长狭缝.给出两个光谱仪实例,狭缝长度均为70 mm,分别工作于0.5~1.0 μm和1.0~2.5 μm波长范围,成像质量接近于衍射极限,光谱畸变可忽略,具备狭缝长、结构紧凑、像质优的特点,适用于宽幅高光谱遥感应用. 展开更多

关键词 高光谱遥感 Wynne OFFNER 光谱仪 长狭缝 消像散

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基于开源硬件的便携式镜面测量实验 被引量：1

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作者 郑力晨 马锁冬 +2 位作者 刘明睿 徐圣智 任卯韫 《大学物理实验》 2021年第5期87-91,共5页

在光电专业的教学过程中,光学检测实验是一项非常重要的内容。传统的教学方式多依托专门的光学设备或仪器开展相关实验教学,虽然能够在一定程度上锻炼学生的实际动手能力,但存在诸如实验场地受限、实验设备软硬件昂贵、学科专业知识交... 在光电专业的教学过程中,光学检测实验是一项非常重要的内容。传统的教学方式多依托专门的光学设备或仪器开展相关实验教学,虽然能够在一定程度上锻炼学生的实际动手能力,但存在诸如实验场地受限、实验设备软硬件昂贵、学科专业知识交叉不足等缺陷。为了克服上述问题,本文以光学检测中的镜面测量为例,根据相位偏折术(Phase Measuring Deflectometry,PMD)基本原理,以树莓派开发板为平台核心、Python语言为编程工具,结合机械制图和3D打印技术,设计并构建了一套基于开源硬件的便携式镜面测量装置。该实验装置具有低成本、小型化、不受场地限制等优点,相关实验内容涵盖几何光学、计算机视觉、软件编程、机械制图设计等专业知识,对于大学生综合实验素质与能力、特别是创新型实验能力的提升具有积极的促进作用。 展开更多

关键词 光学检测实验 镜面测量 相位偏折术 开源硬件 PYTHON

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离轴反射式头戴显示光学系统的自由曲面设计方法 被引量：3

15

作者 芮丛珊 曾春梅 +2 位作者 冯志强 夏成樑 洪洋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期235-245,共11页

为克服现有离轴头戴显示光学系统设计方法不能直接设计全视场全孔径自由曲面反射镜的问题,提出了基于马吕斯定律的自由曲面三维直接设计方法。首先根据马吕斯定律求解自由曲面在全视场和全孔径范围内的所有特征数据点,然后将特征数据点... 为克服现有离轴头戴显示光学系统设计方法不能直接设计全视场全孔径自由曲面反射镜的问题,提出了基于马吕斯定律的自由曲面三维直接设计方法。首先根据马吕斯定律求解自由曲面在全视场和全孔径范围内的所有特征数据点,然后将特征数据点拟合成用多项式表征的自由曲面,直接获得成像质量良好的自由曲面离轴系统初始结构,最后利用评价函数对拟合的多项式系数进行优化,确定最佳拟合系数,生成所需的自由曲面反射镜,得到离轴头戴显示光学系统最终结构。该方法简化了设计流程,计算效率高。基于提出的方法分别设计了单反射面和双反射面的头戴显示光学系统,单反射面系统的出瞳直径为3 mm,视场角19.12°×14.4°;双反射面系统的出瞳直径为8 mm,视场角23°×16°。设计结果表明,用该方法设计的单/双反射面头戴显示系统,其成像质量良好,系统结构紧凑。公差分析表明,引入公差后单/双反射面头戴显示系统最终可实现全视场调制传递函数(MTF)大于0.3 lp/mm和0.35 lp/mm。 展开更多

关键词 光学设计 自由曲面 马吕斯定律 离轴显示系统

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基于OOK调制的可见光通信视频传输系统

16

作者 樊庭冰 涂俊轩 +4 位作者 庄济舟 倪慧琳 秦琳玲 吴绍龙 李孝峰 《光通信技术》 北大核心 2024年第3期84-88,共5页

为了降低可见光通信(VLC)系统的误码率,设计了一种基于二进制开关键控(OOK)调制的VLC视频传输系统。该系统采用改进型4B5B编码、后均衡放大电路改善了系统误码性能,拓展了系统的-3 d B带宽,并在自适应阈值判决的基础上分析数据的相关性... 为了降低可见光通信(VLC)系统的误码率,设计了一种基于二进制开关键控(OOK)调制的VLC视频传输系统。该系统采用改进型4B5B编码、后均衡放大电路改善了系统误码性能,拓展了系统的-3 d B带宽,并在自适应阈值判决的基础上分析数据的相关性特征,实现了OOK解调。实验结果表明:系统可以在2 m的距离下实现1080 P高清视频的实时、无失真传输;当传输速率为60 Mb/s时,改进型4B5B编码能将系统无编码时的误码率由2.2×10^(-2)降低至2.81×10^(-6)。 展开更多

关键词 可见光通信 开关键控 4B5B编码 相关性分析 视频传输

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2m超轻高精度SiC分块镜的设计 被引量：5

17

作者 曾春梅 余景池 郭培基 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3034-3039,共6页

为探索大口径超轻高精度可展开光学系统的可行性,对5 m全口径空间可展开主镜的2 m离轴分块镜进行了研究。首先通过分析和比较,确定了分块镜的材料、轻量化结构型式和支撑点的位置;然后,通过有限元建模和分析,得到面密度小于40 kg/m2的... 为探索大口径超轻高精度可展开光学系统的可行性,对5 m全口径空间可展开主镜的2 m离轴分块镜进行了研究。首先通过分析和比较,确定了分块镜的材料、轻量化结构型式和支撑点的位置;然后,通过有限元建模和分析,得到面密度小于40 kg/m2的超轻量化分块镜初始结构;最后,在分块镜3D板壳模型的基础上建立了带三个定位孔的3D实体模型。分析结果显示,分块镜在支撑条件下自重变形误差为7.93 nm RMS/46.9 nm PV,优于面形精度λ/50 RMS的要求,实现了超轻量化和高精度,且分块镜能承受发射状态下的力学环境。该研究为大口径超轻高精度可展开光学系统的工程应用提供了一种技术方案,具有工程实用价值。 展开更多

关键词 可展开光学系统 分块镜 超轻量化 有限元法 碳化硅

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体Bragg衍射器件在高功率激光中的应用

18

作者 张翔 封建胜 +2 位作者 邹快盛 熊宝星 袁孝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期135-140,共6页

记录在光热敏微晶玻璃(PTR)中的体Bragg衍射器件具有高衍射效率、可选择的角度和波长选择特性以及高损伤阈值等优点,成为先进激光技术发展中的一种新兴器件。综述了目前各型体Bragg衍射器件在激光技术中的应用,主要包括角选择近场滤波... 记录在光热敏微晶玻璃(PTR)中的体Bragg衍射器件具有高衍射效率、可选择的角度和波长选择特性以及高损伤阈值等优点,成为先进激光技术发展中的一种新兴器件。综述了目前各型体Bragg衍射器件在激光技术中的应用,主要包括角选择近场滤波技术、光谱合成技术、外腔半导体稳频技术以及啁啾脉冲压缩与展宽技术。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。 展开更多

关键词 体Bragg光栅 近场滤波片 光谱合成 半导体激光器 脉冲压缩与展宽

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高功率激光系统中近场滤波设计与理论模拟

19

作者 吴登生 张翔 +3 位作者 熊宝星 庄振武 高帆 袁孝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期34-38,共5页

基于经典耦合波理论,分析了透射型体Bragg光栅的衍射特性,建立了透射型体Bragg光栅的设计体系。采用带有调制的超高斯光束,对高功率激光系统的近场滤波进行了理论模拟,采用软化因子、近场调制度、近场对比度分析了输出光束的近场质量,... 基于经典耦合波理论,分析了透射型体Bragg光栅的衍射特性,建立了透射型体Bragg光栅的设计体系。采用带有调制的超高斯光束,对高功率激光系统的近场滤波进行了理论模拟,采用软化因子、近场调制度、近场对比度分析了输出光束的近场质量,采用功率谱密度函数分析了近场滤波对不同空间频率的滤除能力。研究结果表明,近场滤波对0.3～2.0mm-1的中、高频调制具有显著的滤除作用。 展开更多

关键词 高功率激光系统 近场滤波 设计 理论模拟

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消偏振二维二元闪耀光栅设计 被引量：2

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作者 朱嘉诚 周建康 沈为民 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期149-156,共8页

为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏... 为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏振态的等效折射率,以此优化光栅偏振特性。本文将等效介质理论拓展到二维情况,设计了以熔石英为基底,工作波段为0.6~0.8μm的高衍射效率消偏振二维二元闪耀光栅。光栅两正交方向周期分别为3.31μm和0.473μm。仿真结果表明,在参考波长0.7μm处TE和TM偏振态衍射效率分别为79.5%和79.6%,0.6~0.8μm波段范围内TE和TM偏振态衍射效率均高于70%,偏振敏感度低于2.6%。与一维二元闪耀光栅相比,二维二元闪耀光栅具有高衍射效率、低偏振敏感度和易制作的优势。所得结论可用于指导实际应用中透射式二元闪耀光栅的设计,可望在光栅型高光谱成像仪中得到应用。 展开更多

关键词 二元闪耀光栅 消偏振 二维结构 衍射效率

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