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题名非球面光学元件的快速制造技术
被引量：4
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作者
王龙飞
胡雨旺
张泽光
刘悦
薛常喜
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机构
长春理工大学光电工程学院
长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期1-31,共31页
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基金
吉林省自然基金资助项目(20220101124JC)。
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文摘
为满足光学行业的市场需求,非球面光学元件的快速制造技术是实现低成本、批量化、高精度生产的最佳解决方案之一。本文主要介绍了非球面光学元件的快速制造技术,包括精密光学玻璃模压成型技术和精密光学塑料注射成型技术,并对两种技术与其他非球面光学元件的制造技术进行了对比,阐述了模具材料种类、模具加工方法、成型材料、成型过程等内容。最后总结了近年来非球面光学元件的快速制造技术的发展现状,并对未来发展进行了展望。
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关键词
非球面
光学元件
模压成型
注塑成型
快速制造技术
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Keywords
aspheric surface
optics elements
precision glass molding
injection molding
rapid manufacturing technology
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名用于校正大视场共轴光学系统畸变的自由曲面设计方法
被引量：1
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作者
丁岩
张乃文
杨超
薛常喜
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机构
长春理工大学光电工程学院
长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期106-114,共9页
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基金
吉林省自然科学基金项目(20220101124JC)。
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文摘
大视场光学系统的畸变往往较为严重,畸变会导致图像的扭曲和变形,为了解决这个问题,提出了一种利用自由曲面校正大视场共轴光学系统畸变的设计方法,应用该方法可以在优化后期提升光学系统的指标。基于逐点法、矢量折射定律通过光线追迹的方式,根据原有光学系统的出瞳位置和畸变情况,利用自由曲面对各视场主光线进行偏折,进而对畸变进行校正。给出了设计实例,分别拟合出了自由曲面和非球面。对比结果显示,相比于原系统,自由曲面的加入导致TV畸变从–6.3355%下降到0.0002%,相对照度从65.5%下降为50%,调制传递函数从0.54提高到0.64,蒙特卡洛分析90%概率调制传递函数从0.574提高到0.589。相比于相同位置的非球面,自由曲面对系统的畸变校正能力更强,降低了0.2109%,调制传递函数提升了0.06,并且更具有减小系统切向和矢向之间发散的优势,相对照度降低了0.2%,蒙特卡洛分析结果提升了0.002。证明了自由曲面设计方法对大视场共轴光学系统的畸变有着明显的校正作用,体现了自由曲面在大视场共轴光学系统中有着潜在的重要研究和应用价值。
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关键词
光学设计
自由曲面设计
光线追迹
畸变
大视场
共轴光学系统
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Keywords
optical design
freeform surface design
ray tracing
distortion
large field of view
coaxial optical system
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分类号
O435
[机械工程—光学工程]
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题名可实现连续深度调节的双光路AR-HUD系统设计
- 3
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作者
柴嘉亮
董博
薛常喜
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机构
长春理工大学光电工程学院
长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第7期286-295,共10页
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基金
吉林省自然科学基金项目(20220101124JC)。
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文摘
车载抬头显示系统(HUD)作为辅助驾驶技术,通过将驾驶信息叠加在路况实景上,减少驾驶员视线转移,提升驾驶安全并缓解眼疲劳。然而,传统的抬头显示系统对影像平面深度的缺乏感知,造成驾驶者在感知现实与影像时,焦距需要转换,无法全神贯注。提出了可实现连续深度调节的双光路增强显示车载抬头显示系统(AR-HUD)系统,基于全息成像理论,利用液晶空间光调制器(LCOSSLM)加载纯相位计算全息图,实现了虚像深度的连续可调。设计的可实现连续深度调整双光路ARHUD系统包括近光路和远光路两部分:近光路设计为定焦光路,虚像距离为3 m,远光路设计为连续深度调整光路,视场角分别为6°×1°和12°×4°,设计范围为7~15 m。所设计的双光路AR-HUD像差分析、动态畸变分析结果较好,显著提升成像质量。
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关键词
光学设计
全息显示
AR-HUD
双光路
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Keywords
optical design
holographic display
AR-HUD
dual optical path
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分类号
O438.1
[机械工程—光学工程]
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题名高亮度低色差裸眼三维显示中的谐衍射结构设计
被引量：1
- 4
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作者
吕富国
霍富荣
薛常喜
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机构
长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室
长春理工大学光电工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期125-134,共10页
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基金
吉林省自然科学基金项目(20220101124JC)。
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文摘
目前,裸眼3D显示技术仍存在亮度低、清晰度差、结构复杂和制造难度高等缺点。为此,提出了一种可同时精确调制RGB像素光线的具有较大周期宽度的离散化谐衍射结构,四组交织排列的谐衍射结构子单元旋转对称分布组成调制三维光场的位相调制面板。使用Tracepro软件对水平方向上两个特定位置处的体像素进行了分光模拟实验。分析了不同台阶近似以及光源斜入射时的衍射效率与总光效的关系,得到16台阶近似时入射角应小于10°的结论。设计的谐衍射结构提升了显示亮度和清晰度,降低了设计与制造难度。得到了一种具有两个观看视角、分离角度为9.4°、最佳观看位置距离屏幕为384.2~402.8mm的裸眼3D显示方案。
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关键词
光学设计
裸眼3D显示
谐衍射光学元件
衍射效率
体像素
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Keywords
optical design
glasses-free 3D displays
harmonic diffractive optical elements
diffraction efficiency
volume pixels
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分类号
O436.1
[机械工程—光学工程]
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题名碳化钨合金磨削仿真与工艺优化方法
被引量：2
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作者
殷博
薛常喜
李闯
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机构
长春理工大学光电工程学院
长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期276-285,共10页
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基金
吉林省自然科学基金项目(20220101124C)。
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文摘
碳化钨合金因其具有高硬度、高耐磨性和高化学稳定性等优点,成为精密玻璃模压模具材料的首选。为了提高碳化钨合金模芯超精密磨削加工的表面质量,基于WC-6%Co碳化钨合金的物理特性,利用Abaqus建立磨削工艺仿真模型,分析了磨削深度、进给速度、砂轮转速及工件转速对WC-6%Co碳化钨合金磨削加工后表面粗糙度的影响规律,并讨论了磨削碳化钨合金的合理工艺参数范围。采用Taguchi法开展优化实验研究,确定出磨削碳化钨合金的最优工艺方案,在该方案指导下,完成了碳化钨合金的非球面模芯超精密磨削实验。最终得到的碳化钨合金模芯的表面粗糙度平均值为3.379 nm,验证了优化方案的有效性。
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关键词
超精密磨削
表面粗糙度
工艺优化
有限元仿真
碳化钨合金
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Keywords
ultra-precision grinding
surface roughness
process optimization
finite element simulation
tungsten carbide alloy
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
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