微光夜视鱼眼镜头的研究与设计

来源 :光学与光电技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gbqangel
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为了满足在夜晚低照度环境下对鱼眼镜头的需求,利用ZEMAX光学软件设计出了一款适用于2 inch微光夜视相机的微光夜视鱼眼镜头.该结构包含窗口透镜,共由7组10片透镜组成,其中除窗口外,其余全部为光学玻璃,而且选用的玻璃材料均为常用、性能良好、价格便宜的牌号.有效焦距为9.5 mm,相对孔径为1/1.8,视场角为170°,像高为21 mm,光学系统总长为90 mm,最大口径为56 mm,后工作距离为10.4 mm.在分辨率46 lp/mm处,全视场范围内的MTF值均大于0.36,全视场f-θ畸变量的绝对值小于30%,场曲小于0.15 mm,镜头有较好的成像质量.
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为了获得多种类型聚焦光斑的分布,基于Richards-Wolf矢量衍射积分理论,分析了偏振转换和叠加对空心光束(HLB)聚焦光场的影响.理论上研究了空心光束(HLB)偏振态转换对应关系,利用数值模拟得到同阶空心光束叠加后在数值孔径不同时的四种偏振态空心光束(HLB)的聚焦光斑大小和形状的变化.其中圆偏振空心光束和垂直线偏振空心光束随着聚焦透镜数值孔径的加大,中空特性不发生变化,只是聚焦光斑大小发生变化;水平线偏振空心光束和径向偏振空心光束随着数值孔径的加大,中空特性消失.此外,提出了矢量偏振空心光束转换为
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针对光伏发电系统非接触并网供电过程中存在的电能信号输出不稳定的问题,提出了非接触并网供电自动控制方法.首先在光伏发电系统以及并网供电线路上安装相应的硬件设备,包括控制器、逆变器以及驱动设备等,其次采用非接触并网的方式形成供电传输链路,利用安装的硬件设备自动监测供电系统中的电流信号与电压信号,以监测结果为基础,分别从并网电流平衡与最大供电功率两个方面,实现了对光伏发电系统并网供电的自动控制.为检测设计控制方法的性能设计了实验,实验测试结果表明:光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法可以缩小供电电流与电压的浮
光轴稳定性是影响光学系统性能的重要因素,光机热集成分析技术是评估其影响程度的有效手段.论述了光机热集成分析技术流程,研究了基于齐次坐标变换的面型刚体位移提取方法,并基于光机热集成分析技术开展某高清电视光机系统的光轴稳定性研究.通过理论分析与实物测试的对比,验证了分析方法的正确性.分析结果表明,相对于实测值,基于光机热集成分析技术的光轴稳定性分析误差为12.1%,可有效解决高集成度复杂光学系统的光轴稳定性分析问题.
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以广义惠更斯-菲涅尔衍射理论为基础,采用Zernike多项式描述像差光束畸变波前相位,研究超高斯光束因卡式系统加工和装调导致波像差劣化后,通过传输在远场聚焦性能.分析主次镜系统波像差下降到1/13λ左右时,对应像散和慧差对聚焦位置处光强分布和光斑桶中功率PIB影响.结果 表明:相对理想系统,像差会导致聚焦位置处光束展宽,80%处桶中功率PIB下降明显,但对应95%能量范围光斑直径在设计值允许范围内,仍然满足总体使用要求.
提出了一体化LED汽车前照灯光学系统设计方法,并设计出同时用于前照车灯远、近光配光的非对称双自由曲面透镜.采用变焦距椭球面反射器、非对称双自由曲面透镜对光源发出的光线进行配光,可使近光的照明宽度达到16m.仿真结果表明,该前照灯的远光和近光各点所要求的照度值和光型均满足国标,并且光斑的色温稳定.所设计的光学系统体积为传统前照灯光学系统的一半,符合紧凑化车灯设计要求.
石墨烯-氮化硅光电器件在光电集成方面具良好的性能,但在氮化硅上转移石墨烯的可见度通常不佳,导致难以判断转移石墨烯的效果,因此研究石墨烯在氮化硅上的可见性具有重要意义.基于菲涅耳公式,推导出石墨烯在多层结构下的光学反射率和对比度理论计算公式,使用MATLAB仿真并分析石墨烯/氮化硅/二氧化硅/硅多层结构下不同二氧化硅厚度对光学对比度的影响.仿真结果表明,在特定的二氧化硅层厚度下,石墨烯的光学对比度能显著增加,从而使石墨烯在显微镜下清晰可见,能更好地判断石墨烯的转移效果,当二氧化硅厚度为2547 nm时,使用