可见与红外双波段折反光学系统设计 被引量：7

1

作者 陈姣 栾亚东 +4 位作者 胡博 王凌 腾国奇 张博 林小娟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期955-959,共5页

针对机载小型化、轻量化的环境要求,将红外和电视传感器进行共次镜形式的共光路设计。对于640×480非制冷焦平面探测器,设计了焦距185mm、F数达到1.3、视场为5.8°的长波红外光学系统。对于1/3″CCD(像面尺寸4.8mm×3.6mm;... 针对机载小型化、轻量化的环境要求,将红外和电视传感器进行共次镜形式的共光路设计。对于640×480非制冷焦平面探测器,设计了焦距185mm、F数达到1.3、视场为5.8°的长波红外光学系统。对于1/3″CCD(像面尺寸4.8mm×3.6mm;像素数759×596),设计了焦距86mm、F数达到4.5、视场为4°的可见(电视)光学系统。 展开更多

关键词 双波段 共光路 光学系统 优化设计

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云南天文台人造卫星激光测距系统原理 被引量：18

2

作者 李祝莲 熊耀恒 +3 位作者 何妙婵 郑向明 何少辉 伏红林 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期248-252,共5页

从光路结构特征和测距控制系统特点出发,研究分析了目前云南天文台人造卫星激光测距系统的原理,详细阐述了测距系统的工作过程,并给出该系统当下的基本测距情况。

关键词 卫星激光测距 月球激光测距 收发共光路 望远镜伺服系统 激光测距控制系统

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基于共光路方式的光程倍增测量方法研究

3

作者 刘红光 崔尧尧 +4 位作者 邱江月 李青 王伟 郑叶龙 赵美蓉 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第S01期70-73,共4页

针对大长度标准装置在测量过程中占地面积大、建设难度高等问题,研究一种基于共光路方式的光程倍增测量方法,通过将光路折叠,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。实验模拟激光干涉仪在共光路方式中的检测过程,验证测... 针对大长度标准装置在测量过程中占地面积大、建设难度高等问题,研究一种基于共光路方式的光程倍增测量方法,通过将光路折叠,将大空间的室内长距离测量缩短至小空间内的短距离测量。实验模拟激光干涉仪在共光路方式中的检测过程,验证测量方法的可行性,实现光程的成倍增长,测量空间成倍缩短,该方法可广泛应用于激光测距类仪器的检测。 展开更多

关键词 计量学 大长度 光程倍增结构 激光干涉 共光路

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共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性 被引量：5

4

作者 马亚云 赵冬娥 张斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期614-619,共6页

为了对液晶空间光调制器进行高精度的校准,使其满足线性相位调制的应用需求,采用共路外差干涉法测量了液晶空间光调制器的相位调制特性,分析了实验系统的测量原理,取得了液晶空间光调制器相位调制量随输入灰度值变化的实验数据,并进行... 为了对液晶空间光调制器进行高精度的校准,使其满足线性相位调制的应用需求,采用共路外差干涉法测量了液晶空间光调制器的相位调制特性,分析了实验系统的测量原理,取得了液晶空间光调制器相位调制量随输入灰度值变化的实验数据,并进行了线性校准。结果表明,实验中所用的液晶空间光调制器的最大相位调制量为2.55π,利用反插值法对20~240灰度范围内的相位调制曲线进行线性校正后的理论相位调制曲线非常接近理想线性曲线,相位调制曲线与理想线性调制曲线的相关系数可达0.9996;该测量方法可克服传统测量方法对图像处理的依赖性,具有较高的测量精度,相位调制量直接通过锁相放大器就可获得。该研究为基于液晶空间光调制器的高精度波前校正和精密测量提供了参考。 展开更多

关键词 测量与计量 液晶空间光调制器 共路外差干涉 相位调制

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采用长工作距离物镜的低噪声相移数字全息显微研究 被引量：2

5

作者 惠倩楠 段存丽 +2 位作者 冯斌 王凡 郭荣礼 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期72-79,共8页

在数字全息显微技术中,为了提高测量精度,提出了一种利用长工作距离物镜的相移数字全息显微的测量装置和方法。该装置采用LED作为照明光源,可以有效地抑制相位噪声,提高了重建精度。通过在长工作距离物镜和样品之间加入分光棱镜的方法,... 在数字全息显微技术中,为了提高测量精度,提出了一种利用长工作距离物镜的相移数字全息显微的测量装置和方法。该装置采用LED作为照明光源,可以有效地抑制相位噪声,提高了重建精度。通过在长工作距离物镜和样品之间加入分光棱镜的方法,构建了一种准物参共路的迈克尔逊干涉仪。该装置结构简单,调整方便,在部分相干光照明时,容易实现干涉。重建时,采用盲相移干涉技术,结合两步盲相移算法,重建出物体的表面相位分布。实验中,分别采用LED照明和He-Ne激光照明,测量了一个反射式USAF1951分辨率板的高度分布。结果表明,两者的测量结果相互吻合,但是LED照明时的噪声与激光照明时相比降低了70%。此外,为了进一步验证装置的有效性,使用该装置对刻于硅基底的微纳矩形台阶进行测量,测量结果与标称值具有良好的一致性,表明该装置在微结构的形貌测量方面有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 数字全息显微 相移干涉 准物参共路 部分相干光

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基于四波前横向剪切干涉的波前传感技术与应用(特邀) 被引量：1

6

作者 杨甬英 凌曈 +1 位作者 曹频 江佳斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期18-31,共14页

高科技的发展对精密干涉成像提出了更高的要求。在现代光学和生物医学领域,无标记成像技术不依赖于传统的染料或荧光标记,进行3D活细胞原位观察和分析,促进定量相位显微术的发展。在光学检测技术领域,对于干涉系统的现场化、实时化的应... 高科技的发展对精密干涉成像提出了更高的要求。在现代光学和生物医学领域,无标记成像技术不依赖于传统的染料或荧光标记,进行3D活细胞原位观察和分析,促进定量相位显微术的发展。在光学检测技术领域,对于干涉系统的现场化、实时化的应用具有迫切需求,如激光波前的瞬态检测分析、高速流场检测、自适应光学的检测和控制、高精度光学系统像差分析等都迫切需要一个紧凑型、抗环境干扰、瞬态成像的干涉系统。为此,针对针对这些需求,全面介绍了四波前横向剪切干涉相位成像技术的原理、发展历程、波前重构方法以及其广泛的应用。四波前横向剪切干涉仪能够通过在一个单一的干涉图中获取两个正交剪切方向的四个剪切波前来实现瞬态相位成像,由随机编码光栅和相位棋盘组成新颖的四波干涉传感器(Four-wave Interferometric Sensor,FIS4)。FIS4干涉传感器凭借其独特的优势,如紧凑性、鲁棒性、高时间分辨率以及与现有显微系统的兼容性,在生物医学、光学测量、材料表征等众多领域展现出广阔的应用前景。这一技术的发展不仅为相关领域提供了新的研究工具,也为跨学科的创新和发现开辟了新的可能性。 展开更多

关键词 四波剪切干涉 衍射光栅 共路干涉 高速流场 自适应光学 白光轮廓仪

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白光衍射相位成像应用于生物活细胞定量相位成像的研究 被引量：1

7

作者 张佳恒 马利红 应朝福 《浙江师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第2期143-148,共6页

为实现生物活体细胞的高分辨率定量相位成像,设计和组建了一套白光(卤素灯)作为照明光源的衍射显微相位成像系统.在未放置样品的时候测得系统的空间噪声低于0.60nm,时间噪声低于0.04nm;用标准聚苯乙烯微球作为样品验证了系统测量的准确... 为实现生物活体细胞的高分辨率定量相位成像,设计和组建了一套白光(卤素灯)作为照明光源的衍射显微相位成像系统.在未放置样品的时候测得系统的空间噪声低于0.60nm,时间噪声低于0.04nm;用标准聚苯乙烯微球作为样品验证了系统测量的准确性.最后,以活体血红细胞与大肠杆菌细胞为样品,获得了准确的定量相位像;并对霉菌孢子进行了长时间的观察,获得了其在水中萌发的序列动态定量相位像.实验结果表明,建立的系统成像精度高,且具有长时间观察生物活细胞的能力. 展开更多

关键词 定量相位成像 共路离轴 白光 光栅衍射 生物细胞

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连续变倍体视显微镜共用前置物镜的设计 被引量：2

8

作者 李士贤 安连生 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第3期273-279,共7页

利用共轴系统变焦距象差优化程序设计非共轴系统的定焦距前置物镜，用非常规复杂光学系统优化程序对前置物镜和变倍系统的组合象差进行检验和再平衡，获得优良的成象质量．样机实测结果表明，视场清晰范围及视场中心分辨力均优于国家标... 利用共轴系统变焦距象差优化程序设计非共轴系统的定焦距前置物镜，用非常规复杂光学系统优化程序对前置物镜和变倍系统的组合象差进行检验和再平衡，获得优良的成象质量．样机实测结果表明，视场清晰范围及视场中心分辨力均优于国家标准和国际标准的规定． 展开更多

关键词 非共轴 连续变倍 体视显微镜 共用前置物镜

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共光路红外双波段小型化光学镜头分析与设计 被引量：2

9

作者 亓晨 靳阳明 +2 位作者 谢晓喻 侯辉辉 李永生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期149-156,共8页

针对中长波共光路小型化光学系统设计需求,建立了基于高斯光学与初级像差理论且尺寸受限下的二次成像结构光学指标分配模型。主镜因其边缘光线高度高和承担的光焦度小,其球差、色差和二级光谱是该系统像差的主要来源,为矫正二级光谱,可... 针对中长波共光路小型化光学系统设计需求,建立了基于高斯光学与初级像差理论且尺寸受限下的二次成像结构光学指标分配模型。主镜因其边缘光线高度高和承担的光焦度小,其球差、色差和二级光谱是该系统像差的主要来源,为矫正二级光谱,可使用“-、+、-”结构形式的高、中、低相对色散材料的透镜组合作为主镜结构,此时主镜的残余像差较小,采用场镜降低中继镜组光线高度以及非球面矫正球差等方法平衡主镜残余像差。最后开展实例设计,对提出的小型化设计思想进行验证,设计了中波波长3.7~4.8μm、长波波长7.7~9.5μm的共光路双波红外小型光学系统,总长不大于135 mm,结构小巧紧凑,光学传函接近衍射极限,工作温度范围-40~60℃,且对温度不敏感。实现了基于二次成像结构光学指标分配模型的中长波共光路小型化光学系统分析及设计,满足中长波共光路小型化光学系统需求。 展开更多

关键词 光学设计 红外双波段共光路 像差矫正 杂散光分析

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连续变倍体视显微镜共用前置物镜的设计 被引量：1

10

作者 瓮亚珲 《光学仪器》 2003年第6期20-24,共5页

分析了平行光系统的连续变倍体视显微镜的共用前置物镜的光学特性,讨论了共用前置物镜的设计方法,样机实测结果表明,视场清晰范围及视场中心分辨力达到机械行业标准的规定。

关键词 平行光系统 连续变倍 共用前置物镜

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多波段红外杜瓦组件杂散光分析与抑制

11

作者 肖佐玉 莫德锋 +3 位作者 范崔 李佳俊 李雪 龚海梅 《激光与光电子学进展》 北大核心 2025年第7期136-143,共8页

本研究以多波共光路杜瓦红外系统为对象,对深低温杜瓦组件的杂散辐射进行了仿真分析与优化。通过分析关键表面在不同温度下的热辐射对探测器的影响,开展了温度场仿真与分色片面型仿真,选择适宜的冷传输材料,冷平台、冷屏及分色片支架均... 本研究以多波共光路杜瓦红外系统为对象,对深低温杜瓦组件的杂散辐射进行了仿真分析与优化。通过分析关键表面在不同温度下的热辐射对探测器的影响,开展了温度场仿真与分色片面型仿真,选择适宜的冷传输材料,冷平台、冷屏及分色片支架均采用Kovar材料;设计并分析冷屏不同级叶片及冷屏表面处理对点源透过率的影响,提出以下优化方案,抬高冷屏以阻挡大部分由窗口帽辐射或反射的杂散光,冷屏采用两级叶片,内表面喷涂石墨烯以提高对杂散辐射的抑制能力,该研究对低温杜瓦组件的设计和应用具有一定的理论和实际指导意义。 展开更多

关键词 共光路杜瓦 红外探测器 杂散光 冷屏

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高精度定量相位显微成像方法研究 被引量：8

12

作者 闵俊伟 郜鹏 +3 位作者 但旦 郑娟娟 于湘华 姚保利 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期24-35,共12页

定量相位显微成像在工业检测、生物医学和光场调控等领域具有重要的应用价值。常用的定量相位显微成像技术通过干涉的方法来获取相位的定量分布,干涉装置的稳定性、光学衍射极限的限制、相位再现时的解包裹问题、激光照明下的相干噪声,... 定量相位显微成像在工业检测、生物医学和光场调控等领域具有重要的应用价值。常用的定量相位显微成像技术通过干涉的方法来获取相位的定量分布,干涉装置的稳定性、光学衍射极限的限制、相位再现时的解包裹问题、激光照明下的相干噪声,以及动态观测过程中的样品离焦等因素都会影响定量相位显微成像的分辨率和精度。本文围绕高精度定量相位显微成像中的上述关键问题展开研究,通过构建物参共路的同步相移数字全息显微结构实现稳定的实时测量;采用结构光照明的超分辨相位成像方法实现对微小物体的超分辨相位成像;利用双波长照明将纵向无包裹相位测量范围扩大到微米量级;使用低相干LED照明解决相干噪声问题;提出了基于结构光照明和双波长照明的数字全息显微自动调焦方法,可以满足对不同类型样品的长时间跟踪观测。 展开更多

关键词 定量相位显微成像 物参共路 结构光照明 相位解包裹 自动调焦

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卤素灯照明光栅衍射共路数字全息显微定量相位成像 被引量：11

13

作者 张佳恒 马利红 +1 位作者 李勇 金洪震 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期247-253,共7页

数字全息显微术是数字全息术和光学显微术相结合的定量相位成像技术。为克服高相干光源(激光)照明产生的散斑噪声和寄生条纹噪声,以及参物光路分离系统结构的不稳定性(易受外界震动干扰),实现了白光照明(卤素灯照明)的基于光栅衍射的共... 数字全息显微术是数字全息术和光学显微术相结合的定量相位成像技术。为克服高相干光源(激光)照明产生的散斑噪声和寄生条纹噪声,以及参物光路分离系统结构的不稳定性(易受外界震动干扰),实现了白光照明(卤素灯照明)的基于光栅衍射的共路离轴数字全息显微定量相位成像。首先基于理论分析和计算,得出系统可采用的光学元件参数和系统结构参数;然后建立了一套卤素灯照明的光栅衍射共路数字全息显微成像系统;最后对系统的成像准确度和时空噪声进行了测量。实验结果表明,该系统具有高准确度的成像性能,并具有非常高的时空敏感性(空间噪声为0.6nm,时间噪声为0.04nm)。 展开更多

关键词 全息 定量相位成像 白光 共路离轴 光栅衍射

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采用共光路干涉法测量液晶空间光调制器的相位调制特性 被引量：5

14

作者 苗悦 白福忠 +2 位作者 刘珍 田朝平 梅秀庄 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第2期123-128,共6页

提出一种基于液晶偏振分光的共光路干涉测量方法来测量液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性。线偏振入射光束被LCSLM分为两束正交线偏振光,然后沿相同方向传播至渥拉斯顿棱镜(WP);经WP出射的两光束产生横向剪切,同时,WP也将会在两光... 提出一种基于液晶偏振分光的共光路干涉测量方法来测量液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性。线偏振入射光束被LCSLM分为两束正交线偏振光,然后沿相同方向传播至渥拉斯顿棱镜(WP);经WP出射的两光束产生横向剪切,同时,WP也将会在两光束之间引入倾斜调制,从而当它们再经过检偏器后产生载频干涉条纹。用傅里叶变换法计算两帧干涉条纹之间的相对相移量。给出了透射式LCSLM相位调制特性的实验测量结果。该方法对振动、空气扰动不敏感,能够测量得到LCSLM的整体相位调制特性,结果更加精确、科学。 展开更多

关键词 测量 液晶空间光调制器(LCSLM) 相位调制特性 共光路干涉仪 傅里叶变换法

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基于液晶空间光调制器的同步移相共光路干涉技术 被引量：2

15

作者 郝本功 钟志 +1 位作者 刁鸣 单明广 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1145-1149,共5页

为了实现透明物体的相位测量,提出一种基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的同步移相共光路干涉方法。在由4 f光学成像系统构成的三窗口共光路干涉仪基础上,利用LC-SLM的灰度调制能力,在LC-SLM上加载光栅进行频域滤波,进而通过1次曝光获得3... 为了实现透明物体的相位测量,提出一种基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的同步移相共光路干涉方法。在由4 f光学成像系统构成的三窗口共光路干涉仪基础上,利用LC-SLM的灰度调制能力,在LC-SLM上加载光栅进行频域滤波,进而通过1次曝光获得3幅移相干涉图实现相位测量。给出了本文方法的相位恢复数学模型,并通过光学实验对本文方法和标准四步相移算法的性能进行了比较,最后通过重复实验对方法的稳定性和重复性进行了评估。结果表明,本文方法具有较好的相位恢复效果,而且稳定性和重复性以标准差表示时分别可达0.032 展开更多

关键词 共光路 三窗口 光栅 液晶空间光调制器

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一种双波段共孔径光学系统设计

16

作者 王芬 《福光技术》 2023年第2期57-63,共7页

针对机载光电设备大口径、双波段、长焦距,同时小型化、轻量化的指标需求,设计了一款可见光/短波红外双波段共孔径光学系统。该光学系统双波段焦距均为750mm,F数6.0,可见光靶面8.64mm×4.86mm,短波红外靶面16.2mm×12.15mm。利... 针对机载光电设备大口径、双波段、长焦距,同时小型化、轻量化的指标需求,设计了一款可见光/短波红外双波段共孔径光学系统。该光学系统双波段焦距均为750mm,F数6.0,可见光靶面8.64mm×4.86mm,短波红外靶面16.2mm×12.15mm。利用卡塞格林光路结构为基础,两个波段共用了全部的镜片,具有很好的光轴一致性。在光路后端利用分光棱镜进行波段分光,通过各自光路的探测器接收成像。设计结果表明,该光学系统结构紧凑、体积小,成像质量接近衍射极限,环境适应性好,能够满足实际使用需求。 展开更多

关键词 可见光 短波红外 卡塞格林光路 共孔径设计

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