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一种基于柱面镜聚焦系统的高灵敏度全谱光谱仪
1
作者 陈吉文 陈作儿 赵迎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期222-230,共9页
很多元素的最灵敏谱线主要分布在紫外波段。一些常被作为检测对象的重要元素,例如C、P和S,其谱线甚至位于200 nm以下的真空紫外波段。然而真空紫外波段内的辐射极易受空气吸收而无法在空气中传输。因此为了适用于紫外波段各谱线的检测,... 很多元素的最灵敏谱线主要分布在紫外波段。一些常被作为检测对象的重要元素,例如C、P和S,其谱线甚至位于200 nm以下的真空紫外波段。然而真空紫外波段内的辐射极易受空气吸收而无法在空气中传输。因此为了适用于紫外波段各谱线的检测,常使用光程短、系统精简的罗兰圆光学系统作为光谱仪的色散系统,并且在进行检测分析时,还需对设备腔体内部建立相对真空的环境进行实验,进而减小实验环境对真空紫外波段内各谱线强度的削弱作用。然而即使在该条件下,P和S这两种元素在真空紫外波段的谱线灵敏度仍然较弱。为此为了实现真空紫外波段范围内的高灵敏度,本研究在距离像面前30 mm处位置设计了一个柱面镜聚焦系统。其采用了材料为CaF_(2)、中心厚度为5 mm以及弧矢面曲率半径为22.06 mm的柱面镜作为核心部件。并利用仿真软件Zemax对设计的光学系统进行仿真与优化,以及从非序列模式下的辐射照度仿真结果可知,柱面镜聚焦系统在几乎不影响分辨率的情况下对各波长成像灵敏度有较大的提升。最后以中低合金钢为检测样品,使用电火花激发光源对样品中各元素在紫外波段内的各谱线进行激发,进而验证光谱仪的各项性能:通过一次拟合、参比拟合以及二次拟合,建立每个元素谱峰强度和实际含量之间的数学模型,并算得各元素的拟合优度R^(2)均在0.99以上;柱面镜聚焦系统显著提高了设备在真空紫外波段的灵敏度,响应提高了1倍以上。实验结果表明,柱面镜聚焦系统的设计方法对于提升罗兰圆色散系统的灵敏度具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 紫外光谱 罗兰圆光学系统 柱面镜 灵敏度 拟合优度
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伽利略望远镜与柱面镜组合式长焦综合测量系统 被引量：1
2
作者 刘爱敏 高立民 +2 位作者 肖茂森 陆卫国 王海霞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期140-145,共6页
为了实现定距离、较大视场范围某低速点的快速方位角及高程测量要求,采用点型光源、伽利略望远镜与柱面镜组合式长焦光学系统及双正交线阵CCD,搭建了一种复合柱面镜长焦光学测量系统.该组合式长焦光学系统无一次成像面,系统光学长度短,... 为了实现定距离、较大视场范围某低速点的快速方位角及高程测量要求,采用点型光源、伽利略望远镜与柱面镜组合式长焦光学系统及双正交线阵CCD,搭建了一种复合柱面镜长焦光学测量系统.该组合式长焦光学系统无一次成像面,系统光学长度短,系统前组为伽利略型望远镜型式,接近无焦.在一定测量范围内,选择合适的前组角放大倍率和前组口径等参量,使得在不同位置的点所成线像均与双线阵CCD正交.有针对性地优化光学系统设计、选择合适的系统评价函数并对系统装调及测量原理进行准确度分析.结果表明,该系统在测量距离为10m,视场范围1.5°×1.5°内时,方位角测量误差在±2.5″以内,且系统长度较短,公差较宽松.该系统解决了光源合作目标尺寸严格受限的问题,探测器尺寸较大且成本较低. 展开更多
关键词 方位角及高程测量 柱面镜 复合长焦光学系统 光学设计
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轮廓仪在柱面镜检测中的应用 被引量：4
3
作者 程子清 袁顺山 《光学与光电技术》 2008年第3期67-71,共5页
目前柱面镜检测的主要方法是样板比较法和干涉法。样板法对球面、柱面样板均有较高要求,而干涉法也需合适的高要求的辅助镜,并且对环境要求较严格。提出了用轮廓仪配用合适工装检测柱面镜的方法,该方法简洁、直观、快速,对环境要求较低... 目前柱面镜检测的主要方法是样板比较法和干涉法。样板法对球面、柱面样板均有较高要求,而干涉法也需合适的高要求的辅助镜,并且对环境要求较严格。提出了用轮廓仪配用合适工装检测柱面镜的方法,该方法简洁、直观、快速,对环境要求较低。分析了该方法的检测误差,实验验证了分析的正确性,指出高精度轮廓仪在一定范围内能保证柱面镜的检测精度。这种方法不仅适用于零件的最终检测,也适用于加工过程中的检测。 展开更多
关键词 柱面镜 轮廓仪 检测 检测误差
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关于柱面镜成像的讨论 被引量：1
4
作者 何菊明 彭云雄 《大学物理》 北大核心 2006年第1期17-18,共2页
柱面镜以及一般镜面的成像规律问题,涉及到高阶方程的求解,在现行光学教材中缺少具体的答案.本文提出了柱面镜成像的物像方程式,并用计算机绘制了物像关系图.
关键词 柱面镜 成像规律 数值模拟
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用于半导体激光器的等共轭距双曲柱面镜系统
5
作者 李春霞 张爱红 +1 位作者 左保军 孙东松 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第5期11-12,共2页
论述用于把窗口尺寸为０－１２８５ｍ ｍ ×３ ．２３９０ ｍ ｍ 的半导体激光器发出４４°×１３°的发散光束压缩成在±０－００２５ｒａｄ 内出射光的柱面镜系统。该系统的核心是用两组互相垂直、且共轭距相等... 论述用于把窗口尺寸为０－１２８５ｍ ｍ ×３ ．２３９０ ｍ ｍ 的半导体激光器发出４４°×１３°的发散光束压缩成在±０－００２５ｒａｄ 内出射光的柱面镜系统。该系统的核心是用两组互相垂直、且共轭距相等的双曲柱面镜，把激光器的条形窗口的像变粗变短；然后，再用透镜组把此像“准直”到“无限远” 展开更多
关键词 半导体激光器 双曲柱面镜 压缩 条形窗口
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抛物柱面镜扫描系统设计
6
作者 刘栋玉 罗志勇 汪伟峰 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1993年第1期67-71,共5页
本系统用于大尺寸物体(如冷轧钢板)表面缺陷的在线检测。表面检测质量的主要因素是光学系统的设计方案。选用抛物柱面镜装置的特点是检测线上所有的点构成匀速恒定的检测状态。而对大尺寸物体表面缺陷的在线检测,F·θ型式扫描系统... 本系统用于大尺寸物体(如冷轧钢板)表面缺陷的在线检测。表面检测质量的主要因素是光学系统的设计方案。选用抛物柱面镜装置的特点是检测线上所有的点构成匀速恒定的检测状态。而对大尺寸物体表面缺陷的在线检测,F·θ型式扫描系统是不能满足扫描要求的。 展开更多
关键词 抛物柱面镜 表面缺陷 在线检测
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内含介质的正交柱面一柱面镜象散腔
7
作者 季小玲 《激光杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期25-28,32,共5页
本文用矩阵光学的方法研究了内含介质的正交柱面一柱面镜象散腔。给出了显示象散作用的腔稳定图和稳定腔模参数公式，并作了数值计算。本文还研究了其光束传播特性。
关键词 变换矩阵 柱面镜 象散补偿 激光光学
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涡旋光束拓扑荷值的柱面镜测量方法研究 被引量：3
8
作者 王希瑞 郑旭阳 +3 位作者 李新忠 巩晓阳 王辉 王静鸽 《激光杂志》 北大核心 2016年第5期26-28,共3页
提出了一种利用柱面镜测量涡旋光束拓扑荷值的方法。首先,基于空间光调制器、利用计算全息法生成了拉盖尔-高斯（LG）涡旋光束;然后利用柱面镜对径向指数p=1,2,角向指数l=1~5的LG涡旋光束进行光束变换,实验结果表明：当涡旋光束通过柱... 提出了一种利用柱面镜测量涡旋光束拓扑荷值的方法。首先,基于空间光调制器、利用计算全息法生成了拉盖尔-高斯（LG）涡旋光束;然后利用柱面镜对径向指数p=1,2,角向指数l=1~5的LG涡旋光束进行光束变换,实验结果表明：当涡旋光束通过柱面镜后,其中心暗核将发生劈裂,劈裂后的暗核数与涡旋光束的拓扑荷数值相等,以此实现拓扑荷值的测量。此外,为进一步验证该方法的准确性,利用涡旋光束与平面波干涉测量方法进行了对比分析;结果表明：基于柱面镜的涡旋光束拓扑荷值测量方法可有效测量LG涡旋光束的拓扑荷值;并且具有测试系统简单、光路调节简便的优点。 展开更多
关键词 涡旋光束 干涉 柱面镜 拓扑荷值
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透视图中柱面镜反射成像点的一种求解方法
9
作者 任宗义 《甘肃工业大学学报》 1996年第1期110-112,共3页
主要研究透视图中空间形体在柱面镜中虚像的几何原理及计算方法，并利用几何光学原理，通过解析的方法求出柱面反射镜成像点的坐标，为计算机图形学的应用提供了一条理论依据．
关键词 柱面镜 成像 虚像 反射 费马原理 透视图
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磁流变抛光非球柱面镜的新工艺 被引量：6
10
作者 罗斌 阎秋生 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第2期64-71,共8页
高精密的柱面镜光学元件,不但要求其具有极低的表面粗糙度、无表面/亚表面损伤和低的残余应力等,而且需要保证其柱面母线的平行度与垂直度。通过分析传统磨研抛技术和计算机控制的光学表面成型技术(CCOS) 2种技术对柱面镜加工后的表面... 高精密的柱面镜光学元件,不但要求其具有极低的表面粗糙度、无表面/亚表面损伤和低的残余应力等,而且需要保证其柱面母线的平行度与垂直度。通过分析传统磨研抛技术和计算机控制的光学表面成型技术(CCOS) 2种技术对柱面镜加工后的表面粗糙度、面形精度和母线误差的影响,归纳2种加工方法的优缺点,针对现有加工方法存在的低效率、高粗糙度、表面/亚表面损伤等问题提出一种具有对称结构的非球柱面镜磁流变抛光新工艺,并通过时间参数实验验证了新工艺的可行性。该工艺降低了柱面镜的表面粗糙度,提高了面型精度,在抛光时间为40 min时,表面粗糙度R_a从1.84μm降低至0.36μm,局部面型精度RMS_1从1.91μm降低到0.24μm,母线截面面型精度RMS_2从4.1μm下降到0.68μm。 展开更多
关键词 柱面镜 磁流变抛光 表面粗糙度 面型精度
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小半径柱面镜光学加工工艺研究 被引量：3
11
作者 陈大祥 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期580-583,共4页
针对某新型导弹激光系统提出的小半径柱面镜,通过对传统柱面镜加工方法的综合分析比较,选择合适的加工方法、用不同抛光模层进行抛光比较,对多种分离器材料和分离器槽的长短、模具的摆动幅度等进行工艺试验,使小圆棒柱面镜的表面粗糙度... 针对某新型导弹激光系统提出的小半径柱面镜,通过对传统柱面镜加工方法的综合分析比较,选择合适的加工方法、用不同抛光模层进行抛光比较,对多种分离器材料和分离器槽的长短、模具的摆动幅度等进行工艺试验,使小圆棒柱面镜的表面粗糙度最小值达到Ra 0.005μm,优于设计图纸表面粗糙度Ra 0.01μm的要求,后续再磨去多余的半个圆柱,形成并达到平面的技术要求,满足了此半圆柱状的小半径柱面镜全部技术条件,形成稳定批产加工能力。 展开更多
关键词 物理光学 非球面 柱面镜 抛光
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基于勒让德多项式各项系数拟合的柱面镜面形检测研究 被引量：2
12
作者 杨醒 王占山 《光学仪器》 2016年第1期11-15,共5页
超薄玻璃热成形技术是目前国际上研制X射线掠入射天文成像望远镜的重要技术之一,超薄玻璃圆柱面镜片面形的高精度检测是实现超薄玻璃热成形的关键。围绕我国高能X射线掠入射天文望远镜研制对高面形精度的超薄玻璃柱面镜的需求,采用勒让... 超薄玻璃热成形技术是目前国际上研制X射线掠入射天文成像望远镜的重要技术之一,超薄玻璃圆柱面镜片面形的高精度检测是实现超薄玻璃热成形的关键。围绕我国高能X射线掠入射天文望远镜研制对高面形精度的超薄玻璃柱面镜的需求,采用勒让德多项式对柱面镜面形的测量数据进行拟合,利用勒让德多项式各项系数与特定的几何像差的对应性,通过拟合勒让德多项式各项的系数,获得了待测柱面镜面形的特定几何像差,为全面评价柱面镜面形质量提供了参考。 展开更多
关键词 柱面镜 勒让德多项式 最小二乘法 像差
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强激光束在柱面镜空间滤波器中的传输特性
13
作者 郭丹 隋展 +7 位作者 刘兰琴 周煜梁 王文义 张颖 黄晚晴 陈哲 张军 余健辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2565-2570,共6页
为了解决空间滤波器滤波针孔堵孔问题,提出了一种新型柱面镜空间滤波器,新型柱面镜空间滤波器由柱面镜和狭缝构成。利用线性传输理论,对高功率激光束在新型柱面镜空间滤波器中的传输特性进行了数值模拟。结果表明:新型柱面镜空间滤波器... 为了解决空间滤波器滤波针孔堵孔问题,提出了一种新型柱面镜空间滤波器,新型柱面镜空间滤波器由柱面镜和狭缝构成。利用线性传输理论,对高功率激光束在新型柱面镜空间滤波器中的传输特性进行了数值模拟。结果表明:新型柱面镜空间滤波器的焦斑面积比传统滤波器大,而焦斑功率密度较小;新型柱面镜空间滤波器的滤波效果与传统滤波器相同,近场均匀性也相同。因此新型柱面镜空间滤波器能够抑制空间滤波器堵孔效应,可以缩短空间滤波器系统透镜焦距,从而提高功率装置的整体性价比。由此,采用新型柱面镜空间滤波器替换传统球面镜空间滤波器具有可行性。 展开更多
关键词 线性传输理论 球面镜空间滤波器 柱面镜空间滤波器 高功率固体激光装置
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集中力作用对挠曲柱面镜面型的优化分析
14
作者 左杰 匡荛 +2 位作者 仇秋玲 叶超峰 邵方知 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2441-2447,共7页
以近年来开发的挠曲柱面反射镜为研究对象,提出一种在玻璃平板两端施加对称集中力,从而改善面型、优化聚光效果的方法。首先分析利用集中力优化面型的可行性,然后具体建立优化后镜面的数学模型。最后用SolidWorks软件实体建模并通过光... 以近年来开发的挠曲柱面反射镜为研究对象,提出一种在玻璃平板两端施加对称集中力,从而改善面型、优化聚光效果的方法。首先分析利用集中力优化面型的可行性,然后具体建立优化后镜面的数学模型。最后用SolidWorks软件实体建模并通过光学分析软件TracePro模拟光路系统,同时搭建新型槽式集热器实验平台,以分析其聚光特性。模拟及实验结果表明,优化后的反射镜焦斑能流密度的分布更加理想。 展开更多
关键词 挠曲柱面镜 均布载荷 对称集中力 优化面型 能流密度
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基于平凸柱面镜的LIBS光束整形系统设计
15
作者 陈姿颖 李红莲 +2 位作者 殷啸林 方立德 李莹莹 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第2期247-254,共8页
为改善激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术激光能量不均匀分布的问题,利用仿真软件对半径为12.5 mm的不同焦距型号的平凸柱面镜进行光路成像模拟,模拟显示满足激光器条件的最佳焦距为100 mm,在此基础上... 为改善激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术激光能量不均匀分布的问题,利用仿真软件对半径为12.5 mm的不同焦距型号的平凸柱面镜进行光路成像模拟,模拟显示满足激光器条件的最佳焦距为100 mm,在此基础上搭建基于LIBS光束的整形系统。实验表明,相比于无平凸柱面镜整形,样品中锶元素的焦斑光强均方差系数平均降低了41.91%,焦斑光强峰谷比系数平均降低了41.27%,而能量均匀度平均提高了17.23%,拟合决定系数由0.860提高到了0.914。结果显示,使用平凸柱面镜可提高光束能量的均匀性,验证了平凸柱面镜是激光光束整形的一种有效方法。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 光束整形 平凸柱面镜 均匀性
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用柱面镜阵列作二维透射物彩虹全息
16
作者 麦咏贤 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第12期106-109,共4页
提出一种利用柱面镜阵列拍摄二维透射物的彩虹全息新方法。由于拍摄时无需使用成像透镜及狭缝，因而获得大观察角的全息象。本法拍摄手续简便。文中对全息象的单色性、柱面镜阵列等有关问题作了初步讨论。
关键词 全息照相 彩虹全息图 全息图 柱面镜
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基于柱面镜的太赫兹阵列探测器扫描成像实验研究
17
作者 蔡健 李亚茹 吴炎际 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期224-228,共5页
设计了一套用于太赫兹阵列探测器扫描成像的光学系统,采用光学设计软件分别对柱面镜和聚焦透镜的面型进行了仿真,仿真结果表明,经过柱面镜后,点光源变成了线光源,线光源的宽度为1.4 cm。实验中,分别采用VDI单元探测器和中科院苏州纳米... 设计了一套用于太赫兹阵列探测器扫描成像的光学系统,采用光学设计软件分别对柱面镜和聚焦透镜的面型进行了仿真,仿真结果表明,经过柱面镜后,点光源变成了线光源,线光源的宽度为1.4 cm。实验中,分别采用VDI单元探测器和中科院苏州纳米所自主研发的场效应管阵列探测器对物体进行成像,其中VDI单元探测器成像效果较为清晰,阵列探测器的图像中存在一定的条纹,原因来源于探测器像元之间的耦合和串扰。本文采用柱面镜结合阵列探测器,提升了扫描成像的速度。 展开更多
关键词 柱面镜 阵列探测器 成像速度
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二次全息法复制全息光栅柱面镜
18
作者 庄菊池 殷月梅 吴菊秋 《光学技术》 CAS CSCD 1993年第3期26-28,共3页
本文叙述了用二次全息复制全息光栅柱面镜的方法。
关键词 全息法 全息光栅 光栅柱面镜
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微柱面镜塑模加工工艺研究
19
作者 朱建平 王光裕 《模具工业》 1993年第5期44-46,共3页
1 概述 我厂引进日本的604自动相机的《前盖窗》镜片件,它是件带光栅、镜面、装饰的长条镜片注塑件。引进模具损坏,需进行修理配制型块。通过多方面的论证、分析,并进行了多种工艺技术试验、研究攻关,成功地解决了这模具制造的难题。注... 1 概述 我厂引进日本的604自动相机的《前盖窗》镜片件,它是件带光栅、镜面、装饰的长条镜片注塑件。引进模具损坏,需进行修理配制型块。通过多方面的论证、分析,并进行了多种工艺技术试验、研究攻关,成功地解决了这模具制造的难题。注塑的零件经测试检验,各项技术指标都达到了原进口件的要求。 展开更多
关键词 微柱面镜 塑模 制造
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柱面镜双面抛光
20
作者 柳周稿 《北光通讯》 1997年第1期41-42,共2页
关键词 柱面镜 光学元件加工 双面 抛光
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