国家自然科学基金(61007009)
- 作品数：31 被引量：301H指数：11
- 相关作者：张新王灵杰曲贺盟张继真张建萍更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程理学航空宇航科学技术更多>>
- 高变倍比连续变焦体视显微镜物镜设计被引量：7
- 2013年
- 为了实现体视显微镜物镜的大变倍比连续变焦,同时尽量避免使用非球面以及衍射元件,采用双组联动型变倍补偿形式,设计了大变倍比连续变焦距体视显微镜物镜系统。该系统实现0.8×～16×倍的20倍连续变焦,系统工作距离达到91mm,后工作距离达到200mm,双组联动型结构不仅实现了大变倍比,同时保证系统结构尽量简单。设计结果表明:双组联动型变倍补偿形式对实现大变倍比以及简化结构是有利的。通过对系统成像质量以及凸轮拟合曲线进行分析,系统组元移动曲线光滑,成像质量达到要求。
- 许利峰张新曲贺盟黄欣王超
- 关键词：光学设计变焦系统体视显微镜
- 红外双色宽波段高衍射效率衍射光学系统设计被引量：21
- 2014年
- 采用双层Kinoform型衍射光学元件,设计了一种能够同时在红外中波（MWIR）3-5μm和长波（LWIR）8-14μm波段内工作的双波段光学系统。系统仅使用两种材料（ZnS和ZnSe）和四片透镜,实现了焦距100mm、F数1.2的长焦距、大相对孔径光学系统设计。通过数值仿真运算,合理地选择双层衍射光学元件的两种基底材料及设计波长,衍射光学元件的带宽积分衍射效率超过96%。系统像差得到了很好的校正,成像质量良好,中波所有视场调制传递函数（MTF）（14.3lp/mm）大于0.7,长波大于0.65,且接近衍射极限,同时分析了衍射效率对系统MTF的影响。最后利用Matlab软件绘制了衍射表面微结构仿真图,两个衍射面的最大闪耀深度分别为179.3μm和159.4μm,最小特征尺寸为1.41mm,完全满足目前金刚石车削工艺的加工要求。
- 毛文峰张新曲贺盟张继真王灵杰
- 关键词：光学设计红外双波段宽波段
- 超大视场头盔显示光学系统设计被引量：16
- 2012年
- 设计了大视场头盔显示器的目视光学系统,用于满足头盔显示器对大视场、小畸变、高分辨率以及轻量化的苛刻要求。采用4×3阵列式排列、视场角为33°×24°的12组高质量成像目镜系统拼接成单眼目视光学系统来实现系统的大视场设计。为了使系统轻量化,每个单元目镜只采用一片透镜;透镜一面采用二元光学衍射面,利用其特殊色散特性校正目镜系统色差;另一面采用非球面,用于校正目镜光学系统的初、高级单色像差。其图像源为高亮度、高分辨率的OLED微显示器。设计结果显示:单目目视光学系统水平视场达到120°,垂直视场为60°,角分辨率为43pixel/(°);单个目镜系统传递函数在40lp/mm处,轴上视场高于0.62,全视场高于0.1;系统畸变小于3%;系统的双目视场为160°×60°,双目重叠视场为80°×60°。该设计实现了超大视场,满足头盔显示光学系统的成像要求。
- 卢海平刘伟奇康玉思魏忠伦冯睿付瀚毅
- 关键词：头盔显示器二元光学非球面光学设计
- 无遮拦折反射红外光学系统被引量：12
- 2014年
- 提出了一种新型无遮拦红外折反射光学系统的设计方法以解决原系统存在的中心遮拦问题.分析了传统离轴两反望远系统由于存在线性像散而无法实现无遮拦设计的原因,给出了消线性像散的条件.基于上述条件提出了通过对接共轴透镜组实现无遮拦折反射系统设计的基本思想.最终,通过联接不同的中继镜组完成了无遮拦中波、长波红外系统的设计.设计的应用于制冷型3～5 μm中波和8～12 μm长波红外的两套无遮拦折反光学系统的焦距为200 mm,F数为2,全视场为2.75°×2.2°.各视场光学传递函数显示设计的光学系统的成像质量接近衍射极限.得到的结果表明,利用消线性像散的共焦离轴两反系统与同轴透镜组联合设计,可以得到高性能无遮拦的折反射红外光学系统.
- 史广维张新张建萍
- 关键词：光学设计
- 紧凑型无热化非制冷红外光学系统设计被引量：10
- 2014年
- 随着非制冷红外探测器技术的快速发展，非制冷红外光学系统得到了广泛应用。为满足机载或弹载非制冷红外光学系统结构尺寸紧凑、相对孔径大、温度适应性强、杂散光抑制能力高的要求，采用折反射式二次成像光学系统结构形式，实现了远射比0．55，F数0．8的光学系统设计，同时采用光学被动补偿方式，通过适当的光学和结构材料匹配实现了-40℃～50℃无热化设计，并配合一次像面处视场光阑保证光学系统具有较高的杂散光抑制能力。给出了完整的光学系统设计，设计结果表明光学系统在不同温度下各视场调制传递函数接近衍射极限，空间排布紧凑。通过高低温成像实验，验证了该非制冷红外光学系统满足机载或弹载应用的环境要求。
- 曲贺盟张新张继真王灵杰
- 关键词：光学设计红外光学系统无热化
- 基于轴向移动柱面-泽尼克校正元件的动态像差校正技术
- 2012年
- 椭球形窗口光学系统最显著的特点在于其依赖扫描视场的动态像差变化特性,像散和彗差成为影响光学系统成像质量的主要因素,其中像散的影响最为突出。为解决这一难题,结合柱面透镜和泽尼克位相板的特点,提出了一种新颖的动态像差校正方法,即柱面-泽尼克元件校正方法,此元件的外表面为一对母线互相垂直的圆柱面,对应的两个内表面为泽尼克边缘矢高表面。该方法随扫描视场的变化实时地调整一对柱面-泽尼克校正元件间距以实现椭球形窗口引入像差的动态校正。突破了固定校正元件无法实现超大扫描视场的瓶颈。设计实例中成像光学系统实现了±55°扫描视场,各扫描视场像散和彗差的泽尼克像差系数P-V值校正到了±0.8个波长以内,椭球形窗口光学系统的成像质量得到了明显的提高。
- 曲贺盟张新王灵杰
- 关键词：光学设计
- 焊接方法对焊点质量的影响研究被引量：6
- 2013年
- 介绍了设备焊接与手工焊接各自的特点;阐述了焊点剪切力试验的整个过程;针对所得实验数据进行了对比和分析,发现在本试验条件下手工焊接的焊点剪切力明显大于采用设备焊接的焊点剪切力,设备焊接条件下焊点的一致性优于手工焊接;在设备焊接条件下,对于焊锡量不足的焊点可考虑采用手工补锡的办法或采用手工单独进行焊接。
- 毛书勤刘剑伍雁雄
- 关键词：片式元件焊点
- 方形孔径自由曲面反射式系统装调技术研究被引量：4
- 2015年
- 针对方形孔径自由曲面反射系统,构造方形域上正交多项式用于波前解析,得到方形孔径系统波像差系数。在计算机辅助装调阶段,为确保装调结果准确,用方形域上正交多项式和光学设计软件来建立系统的灵敏度矩阵,结合自准直干涉法得到的多个视场得波像差来求解系统失调量;在多次迭代后得到系统平均RMS为0.164 1(632.8 nm)实测系统平均传递函数达到0.453 4的理想结果;证明该装调方法正确性,并适用于其他形状孔径自由曲面离轴反射系统式系统装调。
- 王超张新王灵杰王钰
- 关键词：计算机辅助装调
- 液体透镜在变焦系统中的应用被引量：23
- 2013年
- 利用液体透镜进行变焦系统设计可以大幅降低系统的复杂程度,本文介绍和讨论了该项技术的研究和应用现状。首先,基于液体透镜的分类即渐变折射率透镜和变曲率透镜介绍了几种主要液体透镜的原理和特点,给出了具有代表性的ARCTIC透镜系列和Optotune透镜系列的设计参数和优点。然后,对液体透镜技术在变焦系统中的应用进行了分析,描述了其在变焦眼镜、手机相机、内窥镜和显微镜等诸多领域中应用的现状和优势。最后,利用液体透镜设计了一种长焦距变焦系统,该系统可实现2.5倍的可见光变焦。
- 张鹰张新史广维王超王钰
- 关键词：光学设计变焦系统
- 基于大气透过率比例校正的目标辐射测量被引量：28
- 2012年
- 大气透过率是影响目标辐射测量精度的重要因素,而常规通过MODTRAN等模式计算软件,由大气参数计算大气透过率的误差一般在15%以上,极大地限制了目标辐射测量精度。为此,本文提出利用某一距离的实测大气透过率和模式计算大气透过率之比得到大气透过率校正系数来对其它距离的模式计算大气透过率进行比例校正。实验显示,校正后大气透过率的精度优于8.1%,大大提高了目标辐射测量精度。利用中波红外相机和面源黑体开展了目标辐射特性测量实验,结果表明,采用MODTRAN计算大气透过率的辐射测量方法得到的目标辐射反演精度约为20%,而采用本文方法对大气透过率校正后可将反演精度提高到10%以内。
- 杨词银张建萍曹立华
- 关键词：大气透过率面源黑体
