首页
期刊介绍
编委会
投稿指南
政策伦理
期刊订阅
FAQ
联系我们
English
基础光学 栏目所有文章列表
(按年度、期号倒序)
一年内发表的文章
|
两年内
|
三年内
|
全部
Please wait a minute...
选择:
导出引用
EndNote
Ris
BibTeX
显示/隐藏图片
Select
1.
照明系统中配光元件反射-吸收损耗的计算
康学亮 , 车昕叡 , 雪瑞 , 王丽 , 张白 , 韦先涛
量子电子学报 2024, 41 (
2
): 257-268. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2024.02.008
摘要
(
36
)
PDF(pc)
(2259KB)(
49
)
可视化
收藏
在照明光学设计中, 光通量利用率是配光元件的一个重要评价指标。基于菲涅尔公式, 建立了配光元件反 射-吸收损耗的理论模型, 并探讨了其适用范围。利用该模型分别计算了自由曲面平凸透镜和全内反射透镜的反射- 吸收损耗, 并与软件仿真和实验实测的光通量损耗数值进行了对比。研究发现, 该理论模型的计算数值与光学软件 的仿真结果高度相符, 点光源60°平凸准直配光透镜和全内反射透镜的透射率绝对误差分别为0.7% 和0.14%, 考虑 装配误差影响之后, 此数值与实验测量结果也基本匹配。利用本研究所建的反射-吸收损耗模型, 在照明光学设计 中, 无需进行软件仿真和实验测试, 即能快速而精确地预测出各类配光元件在各个光学表面上的反射损耗和材料吸 收损耗, 为配光元件的性能评价、结构选择和优化定型提供参考依据。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
2.
高次凸非球面补偿检验方法研究
陈光宇, 胡明勇, 杨传龙, 封志伟, 徐剑锋, 白 茜, 崔金龙
量子电子学报 2024, 41 (
1
): 57-66. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2024.01.005
摘要
(
59
)
PDF(pc)
(1133KB)(
53
)
可视化
收藏
高次凸非球面镜是光学系统中至关重要的元件, 通常作为次镜来补偿光学系统的轴外像差, 但其检验方法 一直是一大难点。基于背向零位检测方法, 提出利用三透镜与单折射面组合的形式来补偿高次非球面的法线像差。 首先选取高次非球面的二次比较面来简化计算, 基于三级像差理论求解系统的初始结构, 对高次非球面的法线像差 进行补偿,使用ZEMAX 软件仿真与优化后, 设计结果完全满足要求。随后结合一块有效通光口径为170 mm、顶点 曲率半径为266.8 mm 的高次凸非球面反射镜, 测得镜面的面形精度均方根为0.019 λ (λ = 632.8 nm), 满足实际检测 要求, 验证了所提设计方法的可行性。此方法为大口径高次凸非球面的检验提供了一个新的思路。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
3.
基于六阶波像差理论的非球面大孔径 折反射成像系统像差优化方法
曹一青 , 沈志娟 , 吕丽军
量子电子学报 2024, 41 (
1
): 67-77. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2024.01.006
摘要
(
40
)
PDF(pc)
(1557KB)(
45
)
可视化
收藏
大孔径折反射成像系统被广泛应用于机器人导航和安全监控等领域。首先分析了超大视场光学系统六阶 波像差理论应用于非球面光学系统的像差计算方法, 随后基于该六阶波像差理论, 构建了非球面大孔径折反射成像 系统像差优化评价目标函数, 并给出了求解这种包含多个光学参量的目标函数的优化算法, 得到优化后的系统结构 参数。最后, 应用所提方法设计了一款工作波段为400~700 nm、最大视场角为120°、 F 数为2.6 且成像质量较好的 光学系统。设计案例的结果表明所提出方法是有效的, 为非球面大孔径折反射成像系统像差优化提供了一种有效 手段。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
4.
光束偏振对全息干涉制作复式光子晶体的影响研究
戚志明, 梁文耀
量子电子学报 2023, 40 (
4
): 447-457. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2023.04.003
摘要
(
106
)
PDF(pc)
(7178KB)(
125
)
可视化
收藏
光子晶体分为简单光子晶体和复式光子晶体,激光全息法是制作复式光子晶体的重要方法之一,光束偏振在 其中扮演着重要角色。利用具有一定对称性的四光束配置干涉产生复式光子晶体,通过Matlab 编程进行数值仿真, 系统研究了不同偏振组合 (包括单光束、双光束、三光束和四光束) 对复式光子晶体元胞形状及干涉对比度的影响。 结果表明,各光束的偏振度及旋转角度均对复式光子晶体具有显著影响。在不同偏振条件下获得了一系列丰富的元 胞形状,如波浪条纹、椭圆柱、锯齿状等。此外,发现当各光束均为线偏振光时具有最佳的干涉对比度。上述研究结 果对制作特殊元胞的复式光子晶体和虚拟实验教学具有一定的理论指导意义。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
5.
基于六轴机器人的 BRDF 绝对测量装置标校方法研究
斯鹏飞, 张黎明∗, 黄文薪, 陈洪耀, 李佳伟, 张志远, 杨宝云, 王戟翔
量子电子学报 2022, 39 (
5
): 707-719. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.05.003
摘要
(
870
)
PDF(pc)
(2156KB)(
93
)
可视化
收藏
高精度双向反射分布函数 (BRDF) 绝对测量装置可用于星上定标漫反射板等漫反射参照体 BRDF 的绝 对测量, 其转角的不确定度是整个装置不确定度的主要来源之一。通过对各部件几何位置的标校降低 BRDF 绝 对测量装置转角的不确定度, 可有效降低 BRDF 绝对测量的不确定度, 具有重要的意义。根据 BRDF 绝对测量 装置的特点, 以串联式六轴机器人为测量工具, 以固定于中空分度盘的积分球光源出射的光束作为指示, 开发了 一整套 BRDF 绝对测量装置各部件几何位置的标校方法, 最后基于镜反射实验验证了转角的精度优于 0.05 ◦ , 满 足应用需求。该方法不仅测量精度高, 而且大大简化了装调过程, 实现了无接触式标校, 为类似装置的标校提供 了参考。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
6.
单层原子的厚度对等离激元色散关系的修正
吴仍来∗, 余亚斌, 肖世发, 全军
量子电子学报 2022, 39 (
4
): 541-548. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.04.008
摘要
(
298
)
PDF(pc)
(1129KB)(
133
)
可视化
收藏
基于自由电子气体模型, 利用线性响应理论结合格林函数方法求解了单层原子体系的等离激元频率, 得 出了可适用于高电子密度短波情形的等离激元色散关系的解析解。研究结果表明: 原子层的厚度会降低等离激 元的频率, 原子层越厚, 等离激元频率越小, 这种变小在波矢越大时表现得越明显。当单层原子的厚度趋于零时, 其等离激元的色散关系趋近于纯二维等离激元的色散关系。此外, 在单层原子体系等离激元频率的一阶近似中, 发现长波近似下等离激元频率的相对修正与波矢以及原子层的厚度都呈线性关系。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
7.
可见光/红外双波段离轴四反光学系统设计
曹一青, ∗, 沈志娟
量子电子学报 2022, 39 (
3
): 324-333. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.03.004
摘要
(
327
)
PDF(pc)
(4537KB)(
316
)
可视化
收藏
反射光学系统具有无色差、结构紧凑、体积小和成像性能优良等特点, 被广泛应用于空间遥感探测领 域。首先, 基于同轴四反光学系统像差表达式, 构建了以系统均方根波像差为条件的成像评价目标函数; 进而应 用开发的自适应变异概率遗传算法求解该目标函数, 得到一组合适的同轴四反光学系统初始结构参数解; 随后, 在上述系统结构基础上对其进行适当离轴消除系统中心遮拦, 并将四块光学面设定为偶次非球面, 应用光学设 计软件Zemax 对其进行像差优化。最终设计了一款焦距为800 mm、工作波段为0.4∼1.6 m、全视场角为1◦、 入瞳直径为80 mm 的成像质量良好的离轴四反光学系统。结果表明, 该方法为设计此类离轴光学系统提供了一 种有效手段, 具有很强的实际应用价值。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
8.
平顶光束在不同系统中的传输特性比较
姜其畅∗, 张存, 苏艳丽, 孙悦, 马紫微
量子电子学报 2022, 39 (
3
): 334-342. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.03.005
摘要
(
259
)
PDF(pc)
(10424KB)(
271
)
可视化
收藏
采用数值方法, 对平顶高斯光束在自由空间、单透镜系统和复杂光学系统中的传输特性进行了研究。 结果表明: 平顶高斯光束在自由空间中传输时, 首先会产生凹陷, 形成两侧峰结构, 随后两侧峰会逐渐融合为单 峰的类高斯结构, 并在相当长的距离内保持类高斯分布传输; 在单透镜系统中, 由于透镜的聚焦作用, 平顶高斯 光束会在焦点处表现出强聚焦效应, 而随着传输距离的继续加大, 光束会再次恢复平顶分布; 在光阑和透镜组成 的复杂光学系统中, 由于光阑的限制, 平顶分布遭到破坏, 在透镜焦点之后无法再恢复平顶分布, 说明在平顶光 束光路中应当尽量避免光阑元件的干扰。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
9.
马赫-曾德尔干涉仪频谱特性及入射视场展宽技术研究
夏玉宁, 王 钊, 张 云, 沈法华, ∗, 仇成群, ∗, 徐 华,
量子电子学报 2021, 38 (
6
): 796-805. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2021.06.007
摘要
(
529
)
PDF(pc)
(4346KB)(
325
)
可视化
收藏
马赫-曾德尔干涉仪 (MZI) 具有光学能量利用率高、便于视场展宽等优点, 在光学滤波、鉴频等方面具 有广泛的应用。然而, 在实际应用中 MZI 频谱会受到各种因素的影响而导致性能下降。从理论上导出了在考虑 入射光发散角 2θ0 和谱宽 ∆ν 的影响下, MZI 干涉频谱的理论表达式, 并定量分析了其对 MZI 频谱的影响。结果 表明: MZI 的光程差 l 越大, 其频谱受 ∆ν 的影响越显著, l 与入射光波长 λ 比值越大, 其频谱受 θ0 的影响越显著; 当 λ=355 nm, l=3 cm时 (第 1 种情形), ∆ν=10 GHz 和 θ0 = 4.5 mrad 将分别使条纹对比度 K 降至 2.8% 和 16.3%; 当 λ = 532 nm, l = 59 cm 时 (第 2 种情形), ∆ν = 0.5 GHz 和 θ0 = 1.25 mrad 将分别使 K 降至 3.2% 和 15%。为减 小发散角的影响, 从理论上进一步研究了棱镜式视场展宽技术。结果表明: 若补偿棱镜厚度 d 和折射率 n 满足 d = nl/(n − 1), 对应第 1 种情形, θ0=50 mrad 时 K 仍高于 93.1%,θ0 = 70 mrad 时 K 将降至 33.3%; 在第 2 种情形 下, θ0=25 mrad 时 K 仍高于94.0%, θ0=35 mrad 时 K 将降至 37.6%。若 d 依据不同 θ0 取不同最优值时,在第 1 种情形下, θ0 = 70 mrad 时 K 仍高于 92.1%; 而在第 2 种情形下, θ0 = 35 mrad 时 K 仍高于 94.4%。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
10.
一种多波长激光雷达光学系统设计
刘晨凯, 胡明勇∗, 李昭阳, 孙东起, 封志伟, 蔡晓波
量子电子学报 2021, 38 (
6
): 806-814. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2021.06.008
摘要
(
301
)
PDF(pc)
(7280KB)(
288
)
可视化
收藏
鉴于大口径激光雷达系统在污染物检测方面的需求, 理论设计了一种多波长激光雷达光学系统。该系 统由接收主系统和光纤分束耦合部分组成, 工作波长为 355、532、1064 nm, 检测波长为 632.8 nm,接收主系 统采用卡塞格林结构, 光纤分束耦合部分采用透射的形式, 引入色差。系统通光口径为 Φ680 mm, 有效焦距为 1548.53 mm, 通过对玻璃材料的选型和光焦度分配, 使用修正的相对部分色散 P 和阿贝数 V 建立消色差方程组, 用 PW 法求解初始结构。使用 Zemax 软件优化出满足要求的光学系统, 最终优化结果波前都优于 λ/15 (λ=632.8 nm), 表明设计的光学系统可用于实际生产加工中。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
11.
一种长工作距广角工业内窥镜头的设计
葛玉德, 吴海滨, 胡明勇∗, 封志伟, 李昭阳, 刘凯迪, 范轩硕
量子电子学报 2021, 38 (
6
): 815-822. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2021.06.009
摘要
(
379
)
PDF(pc)
(3417KB)(
342
)
可视化
收藏
为了满足大角域范围覆盖、高信息量获取的需求, 设计了一种可见光范围的长工作距广角工业内窥 镜。该镜头基本结构采用多级成像,物镜系统采用反远距型结构, 转像系统采用透镜式。镜头像面处接 1/3 英 寸 CCD, 基于成本及像质方面综合考虑, 采用球面透射式且非胶合方案。使用 ZEMAX 软件对该镜头进行了优 化设计, 并进行了像质评价。最终镜头由一个蓝宝石窗口、12 片球面透镜及一个用来延长光程的厚平面组成, 全视场角为 102◦ , 焦距为 3.25 mm, 工作距全长为 730 mm。光学系统入瞳直径为 1 mm, 成像弥散斑半径大小在 6 µm 以内, 接近衍射极限, 在 50 lp/mm 处的调制传递函数值大于 0.4, 最大畸变值小于 25%。评价分析表明设计 结果满足技术要求, 结构合理。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
12.
靶丸壳层折射率的白光干涉测量技术研究
樊婷, 马小军, 王宗伟, 王琦, 何智兵, 易勇
量子电子学报 2020, 37 (
6
): 641-649.
摘要
(
398
)
可视化
收藏
为了精密检测靶丸壳层折射率参数, 基于白光垂直扫描干涉和白光反射光谱的基本原理, 建立了二者联 用的靶丸壳层折射率测量方法。数据处理利用曲线拟合测定极值点波长、并由干涉级次连续性判定干涉级次, 解决了白光反射光谱波峰位置难以精确确定和单极值点判读可能存在干涉级次误差等难题。对玻璃靶丸折射 率进行了测量、实验验证和不确定度分析, 研究结果表明, 白光干涉技术能够实现靶丸壳层折射率的精确测量, 其测量不确定度约为0.86%。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
13.
大相对口径离轴凸抛物面检测方法研究
吕 敏, 胡明勇, 李昭阳, 赵础矗, 孙东起, 刘晨凯,
量子电子学报 2020, 37 (
3
): 287-293.
摘要
(
62
)
可视化
收藏
大相对口径离轴凸抛物面镜的加工检测是光学加工检测的重要挑战之一。结合一块口径为φ100 mm、离轴量为87.5 mm、曲率半径为500 mm的大相对口径离轴凸抛物镜,计算出母镜加工修磨量,并提出一种工艺球面补偿检测和离轴Hindle球检测相结合的检测方法,有效地避免了单独使用一种检测方法的缺陷,节约了加工成本并进一步提高了检测精度。最终加工完成的大相对口径离轴凸抛物面镜精度均方根(RMS)优于λ/40(λ=632.8 nm),表明此种方法的可行性,可广泛用于实际生产加工中。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
14.
捕获与跟踪望远镜光机结构设计
张 岩, 李 桐, 陈宝刚, 范文强, 王 亮
量子电子学报 2020, 37 (
3
): 294-301.
摘要
(
54
)
可视化
收藏
针对某400 mm口径捕获与跟踪望远镜,提出了一种结构设计方案。在该方案中,对主镜支撑采用三点柔性底支撑加球头芯轴侧支撑的结构,避免支撑应力干涉,保证主镜具有高面形精度;在主、次镜连接环节中使用铟钢连杆结构,确保大温差下主、次镜间距的变化在公差范围内,保证望远镜在极限条件下具有良好像质。进而建立望远镜整体结构的有限元模型,分析了主镜面形精度及镜筒结构强度,得出主镜面形均方根(RMS)值优于λ/40,主、次镜相对偏心及倾斜分别为3μm、2.5″,满足指标要求。使用激光干涉仪及平行光管对望远镜光学指标进行了定量检测,发现光学系统RMS值优于λ/14,星点半峰全宽(FWHM)值为1.432,接近衍射极限水平。所设计方案对同类望远镜的结构设计具有一定参考价值。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
15.
利用介电环境调控石墨烯等离激元和基底声子的耦合(封面文章)
曾 凯, 范晓东, 王冬利, 李晓光, 曾长淦
量子电子学报 2020, 37 (
2
): 138-143.
摘要
(
121
)
可视化
收藏
石墨烯等离激元在中红外到太赫兹波段有广阔应用前景。以往研究关注于 变石墨烯条带周围的介电环境。数值模拟表明,与放置在平整二氧化硅基底上的石墨烯条带相比,放置在凹槽中的石墨烯条带的等离激元和声子耦合增强。此外,在远离声子频率处色散曲线明显下移,低频段两个色散分支的最大光吸收率也有显著提高。而将石墨烯条带放置在凸台上则结果相反。 激元和基底声子的耦 合可以通过改变石墨烯条带边缘介电环境这种简单方式得到有效调控。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
16.
利用正交偏振信息的透玻透膜成像方法
王振武, 高 隽, 范之国, 王 昕, 张 强
量子电子学报 2019, 36 (
6
): 691-698.
摘要
(
100
)
可视化
收藏
为了实现透过玻璃和薄膜对目标进行偏振成像,根据光线的物理传输过程建立了目标的偏振透玻透膜成像模型,结合光学调制传递函数特点表征出玻璃和薄膜的传输系数。利用目标光和环境光的正交偏振分量提出一种偏振透玻透膜图像信息重构方法,分别采用曲线拟合、偏振滤波和频率域迭代算法实现重构算法中参数的估计,重构出透玻透膜图像。开展了室内模拟条件和室外实测环境下的实验,结果表明该方法能有效重构出透玻透膜图像中的人员、景物等目标信息。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
Select
17.
金属-介质-金属三棱柱结构超表面中的磁电耦合
倪赛健,王晗,王勇,鲁拥华*,王沛
量子电子学报
Select
18.
一种可变远距离收发共用折射光学系统的设计
王 位, 胡明勇, 赵础矗, 吕 敏, 曹明坡, 张 健
量子电子学报
Select
19.
利用高阶高斯光束实现表面等离子体的非对称激发
徐慧梅,臧天阳,鲁拥华*,王沛
量子电子学报
Select
20.
跟踪望远镜机架的热结构分析
董丽媛1, 张巳龙2*,何枫2,秦来安2,谭逢富2,靖旭2,张守川2,侯再红2,吴毅2
量子电子学报 2019, 36 (
4
): 408-415.
摘要
(
164
)
可视化
收藏
为了研究极端温度环境对跟踪望远镜指向精度的影响,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,建立跟踪望远镜机架的有限元模型,通过稳态热分析,得到高、低温环境中机架在太阳辐射、空气对流、电器件产热及热传导作用下的温度场分布;再通过结构静力学分析,得到机架在以上温度场作用下的热变形。分析结果显示:在高、低温工况下,机架轴系的偏斜角均小于30秒,在误差允许范围内。得出结论为:极端温度环境中跟踪望远镜机架的方位转轴、俯仰转轴及光路视准轴基本没有发生偏斜,跟踪望远镜的指向精度几乎没有受到影响。
参考文献
|
相关文章
|
多维度评价
跳至
页
第1页
共3页
共47条记录
首页
上一页
下一页
尾页
在线办公
在线期刊
当期目录
过刊浏览
网络首发
高级检索
摘要点击排行
全文下载排行
E-mail Alert
RSS
微信公众号
QQ交流群
扫描二维码加入《量子电子学报》作者QQ交流群
(备注:稿号+姓名)