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星载大口径SiC平面反射镜的优化设计及应用
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作者 邓容 袁海涛 +3 位作者 孙小进 陈凡胜 孙胜利 陈忠明 《红外》 2025年第7期1-11,共11页
针对空间相机二维指向机构中碳化硅(SiC)平面反射镜的轻量化与刚度提升需求,提出了一种基于半封闭背板结构的创新设计方案。通过构建背部半封闭拓扑构型并用其替代传统开放结构,结合工艺孔尺寸调控实现了刚度提升。建立了指向镜的有限... 针对空间相机二维指向机构中碳化硅(SiC)平面反射镜的轻量化与刚度提升需求,提出了一种基于半封闭背板结构的创新设计方案。通过构建背部半封闭拓扑构型并用其替代传统开放结构,结合工艺孔尺寸调控实现了刚度提升。建立了指向镜的有限元模型,并将三种设计方案进行了对比。仿真结果表明,方案2在保证面形精度指标的前提下,质量由12.8 kg降至10.7 kg (降幅为16.4%),一阶固有频率由730 Hz提高到1528 Hz (增幅为109%),刚度质量比提高1.5倍,性能指标显著优于传统开放结构(方案1)和大孔径方案(方案3)。优化后的指向镜通过了正弦振动试验,面形精度的均方根(Root Mean Square, RMS)值提高了一倍,由0.073λ提升至0.036λ(λ=632.8 nm)。本研究提出的半封闭背板设计突破了传统轻量化结构的刚度局限,为其他空间反射镜设计提供了新方法。 展开更多
关键词 碳化硅反射镜 轻量化 半封闭结构 二维指向机构 指向镜
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汽车后视镜底座动定模斜抽芯注射模设计
2
作者 熊毅 甘辉 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期81-86,100,共7页
针对汽车后视镜底座内外均有斜向倒扣的脱模难题,提出了“主方向-抽芯方向”的分型方法,通过斜导柱+油缸+T槽滑块+二次分型+斜拉滑块+斜顶的综合结构解决了塑件内外斜抽芯问题。设计分型时,首先确定主分型方向,再确定5个倒扣区域的分型... 针对汽车后视镜底座内外均有斜向倒扣的脱模难题,提出了“主方向-抽芯方向”的分型方法,通过斜导柱+油缸+T槽滑块+二次分型+斜拉滑块+斜顶的综合结构解决了塑件内外斜抽芯问题。设计分型时,首先确定主分型方向,再确定5个倒扣区域的分型方向,并通过设计合理的分型线,完成了型腔、型芯及滑块的设计。定模倾斜倒扣S_(2)的成型面积大,采用了双油缸驱动完成滑块的抽芯和楔紧;定模倾斜倒扣S_(3)的成型面积小、与主分型方向夹角小,通过模具二次分型由T槽滑块抽芯;动模倾斜倒扣S_(4)位于塑件内部,采用油缸+斜拉滑块完成内侧斜向抽芯,解决了运动空间狭小的抽芯难题;塑件内侧底部5处倒扣由斜顶杆抽芯。最后,设计了一模两腔、双分型面注射模,模具结构紧凑、高效、自动,采用油缸抽芯减小了模具尺寸和锁模力,采用潜伏式浇口、与塑件在模内自动切断。经生产验证,模具工作可靠,分型方法及抽芯机构的创新设计,对多侧倾斜倒扣塑件的模具设计具有参考价值。 展开更多
关键词 汽车后视镜 斜向倒扣 二次分型 滑块 油缸 T槽
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基于忆阻的新型二象限模拟乘法器
3
作者 陶再杨 杨乐 +1 位作者 丁芝侠 李赛 《微电子学与计算机》 2025年第7期156-163,共8页
现有的模拟乘法器都采用电压或电流作为输入信号。基于新兴电路元件忆阻器,提出了一种能够实现忆阻值与负电压相乘的二象限新型模拟乘法器电路。该二象限忆阻模拟乘法器的两路乘法输入信号中,一路采用电压信号,另一路采用忆阻值。该乘... 现有的模拟乘法器都采用电压或电流作为输入信号。基于新兴电路元件忆阻器,提出了一种能够实现忆阻值与负电压相乘的二象限新型模拟乘法器电路。该二象限忆阻模拟乘法器的两路乘法输入信号中,一路采用电压信号,另一路采用忆阻值。该乘法器主要由MOS晶体管构成,包含乘法运算电路模块和忆阻控制电路模块,根据串级(Cascode)镜像电流源的原理在电流镜的输出端实现了两种输入信号的相乘。电路的整体结构相对简单,输入和输出信号的范围相对较大。通过PSpice仿真验证了乘法器电路设计的正确性,表明提出的二象限忆阻模拟乘法器具有良好的性能。 展开更多
关键词 忆阻器 二象限模拟乘法器 串级电流镜
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航天遥感反射式光学系统设计 被引量:16
4
作者 丁学专 刘银年 +1 位作者 王欣 兰卫华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期253-256,共4页
航空遥感光学系统与一般光学系统相比,具有长焦距,大口径,宽波段等特点,因此反射式光学系统得到了广泛的应用。分析了最常用的两镜反射系统和三镜反射系统,用初级像差理论分析了同轴两反RC系统,同轴三反系统的设计方法,指出了各种常用... 航空遥感光学系统与一般光学系统相比,具有长焦距,大口径,宽波段等特点,因此反射式光学系统得到了广泛的应用。分析了最常用的两镜反射系统和三镜反射系统,用初级像差理论分析了同轴两反RC系统,同轴三反系统的设计方法,指出了各种常用系统的适用范围,给出了具体的设计步骤。 展开更多
关键词 光学设计 同轴两反 同轴三反 离轴三反
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离轴天线在卫星激光通信系统中的应用 被引量:9
5
作者 俞建杰 李宣娇 +2 位作者 谭立英 马晶 韩琦琦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1890-1895,共6页
现有卫星激光通信终端通常采用同轴两反天线结构,该结构存在接收视场小、发射效率低等缺点。为消除同轴两反结构存在的固有缺陷,提高卫星激光通信系统的瞄准和捕获效率,研究了利用离轴三反结构提高卫星激光通信系统的性能。首先根据基... 现有卫星激光通信终端通常采用同轴两反天线结构,该结构存在接收视场小、发射效率低等缺点。为消除同轴两反结构存在的固有缺陷,提高卫星激光通信系统的瞄准和捕获效率,研究了利用离轴三反结构提高卫星激光通信系统的性能。首先根据基本像差理论,推导得到离轴三反光学结构的初始结构方程。利用离轴结构具有更多设计参量的优势,对离轴三反结构进行优化设计,给出了设计实例。计算机仿真得到的光学传递函数、点列图、衍射包围圆能量和波前误差等均表明:离轴三反结构与同轴两反结构相比,具有更加优异的性能,能够满足卫星激光通信系统不断提升的性能要求。 展开更多
关键词 卫星激光通信 离轴天线 离轴三反天线 同轴两反天线
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基于矢量波像差理论的两反光学系统装调研究 被引量:5
6
作者 史广维 张新 +2 位作者 张鹰 伍雁雄 张继真 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期540-544,共5页
为了实现对两反光学系统的精密装调,提出一种基于矢量波像差理论和波像差检测技术对失调量精确求解的装调方法。使用矢量波像差理论,将已设计的两反光学系统参数、失调量和失调光学系统的波像差之间建立方程;然后通过干涉测量法得到某... 为了实现对两反光学系统的精密装调,提出一种基于矢量波像差理论和波像差检测技术对失调量精确求解的装调方法。使用矢量波像差理论,将已设计的两反光学系统参数、失调量和失调光学系统的波像差之间建立方程;然后通过干涉测量法得到某一个视场的干涉图,利用条纹分析软件得到表征失调系统三阶彗差和三阶像散的泽尼克项系数,将泽尼克项系数代入方程从而求解出失调量。运用此方法对4 m口径RITCHEY-CHRTIEN结构的天文望远镜进行模拟装调,最终求解的失调量与引入的失调量结果相互吻合,说明该装调方法正确。 展开更多
关键词 光学装调 矢量波像差理论 波像差检测 两反射光学系统
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非相干叠加激光发射系统光学设计 被引量:5
7
作者 赵知诚 沈为民 +1 位作者 唐敏学 贺虎成 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1728-1734,共7页
介绍了一种适用于三束激光非相干叠加聚焦的新型激光发射光学系统,工作波长1080nm,全视场角0.6°。系统为离轴两镜反射结构,对三束紧密排列的激光光束进行扩束聚焦,系统主镜为口径303mm的椭球面反射镜,系统像质接近衍射极限,并且可... 介绍了一种适用于三束激光非相干叠加聚焦的新型激光发射光学系统,工作波长1080nm,全视场角0.6°。系统为离轴两镜反射结构,对三束紧密排列的激光光束进行扩束聚焦,系统主镜为口径303mm的椭球面反射镜,系统像质接近衍射极限,并且可以通过控制次镜轴向位置调焦适应不同目标距离。计算了叠加后的激光光斑的功率密度分布和环围功率曲线,设计在目标距离1000m时叠加光斑半径9 mm内的环围功率大于95%,此激光发射系统结构简单,长径比小,聚焦质量满足使用需求,激光光斑能量得到有效叠加。 展开更多
关键词 激光发射光学系统 非相干叠加 两镜反射系统 非球面反射镜
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双变形镜自适应光学系统全场补偿实验验证 被引量:8
8
作者 余浩 黄林海 +3 位作者 黄利新 蔡冬梅 饶长辉 姜文汉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1542-1546,共5页
在双变形镜自适应光学系统中,需要主激光出射时与信标光的振幅分布一致、相位共轭。当主激光到达目标时,光波的分布与目标上发射的信标光光波分布相同,主激光的振幅和相位都得到了校正。根据双变形镜自适应光学技术的概念,设计了一套基... 在双变形镜自适应光学系统中,需要主激光出射时与信标光的振幅分布一致、相位共轭。当主激光到达目标时,光波的分布与目标上发射的信标光光波分布相同,主激光的振幅和相位都得到了校正。根据双变形镜自适应光学技术的概念,设计了一套基于双变形镜的自适应光学系统,对比了双变形镜和传统单变形镜对波前的空间校正能力,在实验上验证了双变形镜全场校正能力。实验结果表明:通过对光束振幅和相位的全场补偿,能使光束的近场场强得到控制,同时远场焦斑更接近衍射极限分布。传统的单变形镜校正后远场的斯特列尔比为0.71,双变形镜自适应系统校正后远场的斯特列尔比提高到0.85。 展开更多
关键词 全场补偿 自适应光学 双变形镜 振幅 相位
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两镜系统扩束器的研究 被引量:13
9
作者 郝沛明 孔祥蕾 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期179-183,共5页
本文比较了两镜系统扩束器的四种形式,通过分析得到了用于消球差,慧差和象散的双抛物面扩束器可取任意遮拦比或放大倍率的结论,同时给出了这种系统的畸变系数与遮拦比α之间的关系.并通过实际光线追这,得到了场曲系数与主镜相对孔... 本文比较了两镜系统扩束器的四种形式,通过分析得到了用于消球差,慧差和象散的双抛物面扩束器可取任意遮拦比或放大倍率的结论,同时给出了这种系统的畸变系数与遮拦比α之间的关系.并通过实际光线追这,得到了场曲系数与主镜相对孔径和遮拦比之间的关系.分别说明了α为正和为负两种情况时的光路,及对应的无中心遮拦的离轴系统的情况. 展开更多
关键词 两镜系统 扩束器 遮拦比 卡塞格林系统 格里哥利系统
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极紫外投影光刻两镜微缩投影系统的光学设计 被引量:3
10
作者 王丽萍 金春水 张立超 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期113-117,共5页
极紫外投影光刻(EUVL)两镜微缩投影物镜通常采用Schwarzschild结构和平场结构。本文分析了这两种结构在EUVL不同发展阶段的设计特点,并依据有限距反射系统像差理论,从解析解出发,设计了两套平场两镜系统,分别用于对分辨力为70nm、无遮... 极紫外投影光刻(EUVL)两镜微缩投影物镜通常采用Schwarzschild结构和平场结构。本文分析了这两种结构在EUVL不同发展阶段的设计特点,并依据有限距反射系统像差理论,从解析解出发,设计了两套平场两镜系统,分别用于对分辨力为70nm、无遮拦、环形视场扫描曝光系统及目前研制的EUVL32nm技术节点小视场曝光系统的研究。系统设计指标满足极紫外投影光刻要求。 展开更多
关键词 极紫外投影光刻 投影物镜 平场两镜系统 光学设计 光刻技术
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基于离轴两反利特罗结构的棱镜高光谱成像系统的光学设计 被引量:2
11
作者 杨晋 崔继承 +3 位作者 巴音贺希格 齐向东 唐玉国 姚雪峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1537-1542,共6页
为满足高光谱成像系统高空间分辨率和高光谱分辨率的要求,并应对实际应用中对仪器小型化、轻量化、高光学效率的新需求,研究一种基于利特罗结构的棱镜色散高光谱成像系统,采用离轴两反的利特罗结构形式减小光学系统的体积,同时为平面棱... 为满足高光谱成像系统高空间分辨率和高光谱分辨率的要求,并应对实际应用中对仪器小型化、轻量化、高光学效率的新需求,研究一种基于利特罗结构的棱镜色散高光谱成像系统,采用离轴两反的利特罗结构形式减小光学系统的体积,同时为平面棱镜提供准直光路,并以宏编程的优化方式,避免系统中光路干涉。结果表明,通过非球面反射镜和双校正透镜的设计,该光学成像系统的谱线弯曲均小于2.1μm,色畸变小于1.3μm,控制在18%像元内,在400~1 080nm可见—近红外(VNIR)工作波段的光学调制传递函数(MTF)均达到0.9以上,光谱分辨率为1.6~5.0nm,光谱透过率在51.5%以上,系统在整个工作光谱范围都具有较高的透过率和像质。 展开更多
关键词 利特罗结构 离轴两反系统 高光谱成像仪 谱线弯曲 色畸变
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双变形镜自适应光学全场补偿模拟 被引量:7
12
作者 李有宽 陈栋泉 杜祥琬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期665-669,共5页
在双变形镜自适应光学系统中 ,实现全场补偿的关键步骤之一是使得变形镜 2上主激光的振幅分布具有信标光振幅分布。根据 Y-G波场恢复理论 ,编制了波前恢复程序 ,研究了实现振幅和相位校正湍流问题。研究表明 ,相对于纯相位补偿 ,全场补... 在双变形镜自适应光学系统中 ,实现全场补偿的关键步骤之一是使得变形镜 2上主激光的振幅分布具有信标光振幅分布。根据 Y-G波场恢复理论 ,编制了波前恢复程序 ,研究了实现振幅和相位校正湍流问题。研究表明 ,相对于纯相位补偿 ,全场补偿使得 Strehl比提高了 1 .2 7~ 2 .50倍。在变形镜 1和变形镜 2之间的距离为 1 0 m时 ,也使得 Strehl比提高 1 .1 3~ 1 .50倍。 展开更多
关键词 自适应光学 双变形镜 波场恢复 激光传输 湍流 全场补偿 振幅补偿 相位补偿
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基于双平面镜三维成像的粗粒料形状特征分析 被引量:5
13
作者 边学成 李公羽 +1 位作者 李伟 蒋红光 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期135-144,共10页
路基的强度和变形特性很大程度上取决于路基填筑所用粗粒料的几何形状特性,如级配、颗粒长细比和棱角度等。提出一种双平面镜成像结合计算机三维重建技术的粗粒料颗粒几何形状数据采集方法,开发相应的试验装置,实现粗粒料颗粒三维几何... 路基的强度和变形特性很大程度上取决于路基填筑所用粗粒料的几何形状特性,如级配、颗粒长细比和棱角度等。提出一种双平面镜成像结合计算机三维重建技术的粗粒料颗粒几何形状数据采集方法,开发相应的试验装置,实现粗粒料颗粒三维几何模型的计算机重建和几何特征的量化确定。通过对大量不同种类粗粒料的试验,并将得到的颗粒形状特征数据与人工实测值进行对比,提出基于计算机建模得到的粗粒料粒径、级配和体积等主要参数的修正方法,并讨论测试误差的产生原因和改进措施。结果表明基于双平面镜的三维成像方法可实现对粗粒料颗粒几何特征的快捷测定和定量化分析。 展开更多
关键词 粗粒料 图像建模 双平面镜 级配 几何形状
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紧凑型长焦距平行光管的设计 被引量:4
14
作者 韩冰 张晓辉 马洪涛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期579-583,共5页
设计一台用于CCD相机外场测试标定的超小体积、长焦距、高像质的平行光管,结构形式采用全反射离轴两镜式。设计的平行光管焦距1 2000mm,有效口径Φ400mm,在线视场30mm×30mm范围内波像差优于λ/20@632.8nm。光路经过多次折转后,平... 设计一台用于CCD相机外场测试标定的超小体积、长焦距、高像质的平行光管,结构形式采用全反射离轴两镜式。设计的平行光管焦距1 2000mm,有效口径Φ400mm,在线视场30mm×30mm范围内波像差优于λ/20@632.8nm。光路经过多次折转后,平行光管外形尺寸小于1 000mm×600mm×500mm,总质量小于60kg。经分析计算,平行光管的环境适应性较好,能够满足被检相机正常发射场测试使用需求。 展开更多
关键词 超小体积 长焦距 高像质 平行光管 离轴两镜
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ICF瞄准定位系统的设计 被引量:5
15
作者 李良钰 王仕璠 +4 位作者 李银柱 戴亚平 刘诚 程笑天 朱健强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期107-109,共3页
将“神光Ⅱ”装置的原瞄准定位系统改为全反射式 ,可以用各波长的三倍频激光打靶 .
关键词 反射 三倍频 双球面系统 ICF 惯性约束核聚变 瞄准定位系统 光学设计
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两镜反射系统自适应装调技术研究 被引量:2
16
作者 左晓舟 王章利 +5 位作者 赵金 苏瑛 杨海成 惠刚阳 刘伟光 王中强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期780-786,共7页
为了满足两镜反射系统对光学元件高精度的装调、定位要求,以及系统工程化应用对可靠性与装调效率的要求,提出了一种基于人工神经网络(ANN)的自适应装调技术。基于矢量波像差理论分析两镜系统波像差与失调量的映射关系,在Keras框架下搭建... 为了满足两镜反射系统对光学元件高精度的装调、定位要求,以及系统工程化应用对可靠性与装调效率的要求,提出了一种基于人工神经网络(ANN)的自适应装调技术。基于矢量波像差理论分析两镜系统波像差与失调量的映射关系,在Keras框架下搭建ANN,并以非解析思路构建了自适应装调模型,开发了自适应装调装置,使失调次镜的平移调校精度优于2μm,倾斜调校精度优于2″,解决了算法设计与精度优化、反射镜组微应力固联等技术难题,并对某双抛无焦系统完成了自适应装调验证。试验结果表明:运用该装调技术,两镜反射系统装调后波像差优于λ/16、装调周期大幅缩短、装配可靠性通过环境试验考核,为该技术的工程化应用打下了基础。 展开更多
关键词 两镜反射系统 神经网络 波像差 装调
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两镜系统分析 被引量:2
17
作者 张海洪 樊仲维 郝沛明 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期273-277,共5页
本文根据三级像差理论,讨论了满足系统为会聚光路、系统遮拦比|α|<1两个条件的两镜系统,分析了以消球差S_1=0为初始条件,同时校正其余像差系数S_(II),S_(III)的系统。对在不同非球面系数条件下,主镜、副镜的面形以及比较半径R_1,R_... 本文根据三级像差理论,讨论了满足系统为会聚光路、系统遮拦比|α|<1两个条件的两镜系统,分析了以消球差S_1=0为初始条件,同时校正其余像差系数S_(II),S_(III)的系统。对在不同非球面系数条件下,主镜、副镜的面形以及比较半径R_1,R_2随遮拦比α和放大率β的变化作了分析,并总结了现有已命名的经典系统。 展开更多
关键词 两镜系统 三级像差 遮拦比 放大率 非球面系数
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两镜反射系统的初始结构求解方法(英文) 被引量:1
18
作者 沈正祥 穆宝忠 +4 位作者 王占山 王利 马彬 季一勤 刘华松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期343-346,共4页
基于三级像差理论提出了一个求解两镜反射系统的初始结构的方法。在仅仅知道系统的焦距长度f,两镜之间的间隔d和后工作距离l2′时,利用该方法能够方便而有效地计算出系统的初始结构参数。该方法的显著优点是以两镜之间的距离作为求解系... 基于三级像差理论提出了一个求解两镜反射系统的初始结构的方法。在仅仅知道系统的焦距长度f,两镜之间的间隔d和后工作距离l2′时,利用该方法能够方便而有效地计算出系统的初始结构参数。该方法的显著优点是以两镜之间的距离作为求解系统初始结构的条件,在系统的几何尺寸受到限制时,非常方便和有效。同时,由已知参数可以方便地计算主镜遮拦比和次镜放大率。最后分析了4种典型的两镜反射系统,并给出了设计实例,结果表明,此方法是相当精确的。 展开更多
关键词 两镜反射系统 三级像差理论 初始结构 几何尺寸
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激光显示中散斑的抑制 被引量:12
19
作者 郝丽 张岳 +3 位作者 刘伟奇 柳华 冯睿 魏忠伦 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期927-930,共4页
文章首先概述了散斑的形成机理,接着简述了在近场条件下通过降低激光的时间或空间相干性来抑制散斑的许多方法,并具体分析了仅通过降低激光的相干性来减弱激光显示中散斑的缺陷。提出一种在远场条件下减弱散斑的两维扫描复面转镜,且详... 文章首先概述了散斑的形成机理,接着简述了在近场条件下通过降低激光的时间或空间相干性来抑制散斑的许多方法,并具体分析了仅通过降低激光的相干性来减弱激光显示中散斑的缺陷。提出一种在远场条件下减弱散斑的两维扫描复面转镜,且详细说明了该转镜的工作原理,当合成的激光束通过旋转的复面镜时,移动的干涉条纹在屏幕上产生“沸腾”的散斑图样。最后以红光为例,说明了合成光束通过转镜时显示屏幕上散斑对比度的降低,显示了二维转镜有效地抑制了激光显示中的散斑现象。 展开更多
关键词 激光显示 散斑的抑制 二维扫描转镜
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双二色镜腔的国产掺Yb^(3+)双包层光纤激光器 被引量:2
20
作者 谢春霞 吕福云 +3 位作者 王健 胡姝玲 张书敏 董法杰 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期58-61,共4页
国产双包层光纤对泵浦光不能实现有效吸收,从而导致剩余泵光过多的现象,本文采用了双二色镜的腔结构,研究了国产D型内包层掺Yb3+双包层光纤激光器的输出特性,得到了无剩余泵光的激光脉冲输出,中心波长为1.076μm,平均功率为604 nw.
关键词 双包层光纤激光器 D型内包层 双二色镜腔
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