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近红外波段偏振无关型反射超透镜的设计 认领
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作者 张玉慧 杨博伟 +2 位作者 李轶庭 赵元埴 付跃刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期263-269,共7页
近些年,超透镜受到了广泛关注。文中提出了一种基于金材料的近红外波段偏振无关型反射超透镜,该超透镜采用MgF2材料作为电介质层,利用FDTD软件实现仿真设计。仿真结果表明:超透镜在不同偏振光入射的情况下具有相同的聚焦效果,入射波长在... 近些年,超透镜受到了广泛关注。文中提出了一种基于金材料的近红外波段偏振无关型反射超透镜,该超透镜采用MgF2材料作为电介质层,利用FDTD软件实现仿真设计。仿真结果表明:超透镜在不同偏振光入射的情况下具有相同的聚焦效果,入射波长在700~850 nm的范围内,具有较好的聚焦效果。入射波长在750~800 nm范围内单焦点聚焦效果最好。当入射波长为800 nm,该超透镜可以分别实现单焦点和多焦点聚焦,其单焦点、双焦点和三个焦点的焦距分别为9.6、6.6和4.7μm。可以利用该超透镜的特点实现不同的聚焦要求。 展开更多
关键词 偏振无关 超透镜 单焦点 多焦点
透射光学系统结构优化方法研究 认领
2
作者 韩旭 牛学飞 《长春理工大学学报:自然科学版》 2020年第5期68-72,共5页
为了减小透射式光学系统机械结构的重量,提出一种基于多学科优化软件的轻量化优化方法。光机结构重量与结构体积和材料属性有关,针对结构体积进行了轻量化优化。以镜筒壁厚等结构尺寸为变量,以施加载荷后的光学MTF值符合设计要求时的质... 为了减小透射式光学系统机械结构的重量,提出一种基于多学科优化软件的轻量化优化方法。光机结构重量与结构体积和材料属性有关,针对结构体积进行了轻量化优化。以镜筒壁厚等结构尺寸为变量,以施加载荷后的光学MTF值符合设计要求时的质量最小为目标,以一安防变焦系统结构为例验证了优化方法的可行性。与原始变焦系统结构相比,优化后重量减小了24.72%,光学系统MTF降低了0.76%,质量满足设计要求2 kg,MTF符合设计要求。对于透射式光学系统结构轻量化设计提供一种新的参考和借鉴方法。 展开更多
关键词 透射光学系统 结构优化 Isight软件 轻量化
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轻小型掩膜式光谱光学系统 认领
3
作者 李鹏达 胡源 +4 位作者 钟晓明 王旭 王月旗 李轶庭 骆强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期192-199,共8页
掩膜式光谱仪通过分光镜,将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集,然后对其进行信息融合,实现光谱高动态视频信号的获取,在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题,针对光谱光学系统部分,进行镜片... 掩膜式光谱仪通过分光镜,将入射场景分为空间维和光谱维两路分别采集,然后对其进行信息融合,实现光谱高动态视频信号的获取,在动态高光谱成像领域具有广泛的应用价值。为了解决掩膜式光谱仪轻小型化问题,针对光谱光学系统部分,进行镜片数量的精简化设计,采用光栅替换传统棱镜,在实现线性色散的同时使结构进一步紧凑。并针对光栅无用级次产生的杂散光问题进行分析,论证了系统设计的可行性。最终设计的系统在400~1 000 nm范围内,光谱分辨率均小于4 nm,全视场奈奎斯特频率处平均调制传递函数(MTF)均大于0.4,像面照度均匀性高于0.9,实现良好像质;同时杂散光产生的信噪比为0.06,不影响光谱信息的采集。 展开更多
关键词 掩膜式 光谱仪 光学设计 光栅 小型化
用于数字化标定的光纤光栅应变检测系统 认领
4
作者 王建颖 刘智超 +2 位作者 林雪竹 侯茂盛 李丽娟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期570-574,共5页
在装配过程中因工件不同摆放方式或夹持方式造成表面形变,为了减小其引起基准点、对接位置等的偏差,采用光纤光栅传感器应变检测方法,设计了基于光纤布喇格光栅(FBG)的3维应变场实时监测系统。通过正交结构FBG应变片组实时监测工件的应... 在装配过程中因工件不同摆放方式或夹持方式造成表面形变,为了减小其引起基准点、对接位置等的偏差,采用光纤光栅传感器应变检测方法,设计了基于光纤布喇格光栅(FBG)的3维应变场实时监测系统。通过正交结构FBG应变片组实时监测工件的应变场分布变化,并利用ANSYS仿真分析了工件受力后表面形变偏移量分布。结果表明,仿真分析与视觉检测绝对误差为0.72mm,应变检测与视觉检测结果的绝对误差为0.52mm,均在误差范围内;对比仿真结果、应变检测结果和视觉检测结果,样本偏差为0.19mm。通过建立3维应变场与工件形变偏移量之间关系,实现了形变偏移量补偿并辅助精密装配。该系统在大型工件数字化精密装配中具有重要作用。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤布喇格光栅 应变场检测 3维重构 数字化标定
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双周期嵌套微结构表面的抗反射特性 认领 被引量:1
5
作者 沈思彤 李岩 +1 位作者 付跃刚 欧阳名钊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期272-277,共6页
为提高红外材料光学表面的抗反射能力,设计了一种具有双周期嵌套式结构抗反射超表面。通过分析在双周期嵌套式结构周围的介电常数ε变化情况,仿真模拟得到反射率。重点分析了当微纳结构发生变化时这种嵌套结构与单一结构表面抗反射特性... 为提高红外材料光学表面的抗反射能力,设计了一种具有双周期嵌套式结构抗反射超表面。通过分析在双周期嵌套式结构周围的介电常数ε变化情况,仿真模拟得到反射率。重点分析了当微纳结构发生变化时这种嵌套结构与单一结构表面抗反射特性的差别。通过改变嵌套结构表面占空比、顶底端直径比以及长径比等参数仿真模拟,对抗反射特性进行分析,最终优化出的结构在2.4~12μm的超宽波长范围内反射率均低于3.5%,在中长波实用波段范围内平均反射率低于1%。这种结构有效地保护了微结构形貌不被破坏,实现了单一结构抗反射特性效果的叠加,进一步降低了元件表面的反射率,可以作为一种新型的减反增透表面应用于红外窗口。 展开更多
关键词 双周期嵌套式结构 蛾眼结构 抗反射 超宽谱段 矢量衍射理论
空间信息网络与激光通信发展现状及趋势 认领 被引量:14
6
作者 姜会林 付强 +1 位作者 赵义武 刘显著 《物联网学报》 2019年第2期1-8,共8页
天地一体化信息网络是科技强国的重要标志,根据国家整体规划,到2030年将建成全球覆盖、按需服务、随域接入、安全可信的信息网络,服务国防建设和社会发展。空间激光通信是实现信息高速传输和保密安全的重要手段,将在构建天地一体化网络... 天地一体化信息网络是科技强国的重要标志,根据国家整体规划,到2030年将建成全球覆盖、按需服务、随域接入、安全可信的信息网络,服务国防建设和社会发展。空间激光通信是实现信息高速传输和保密安全的重要手段,将在构建天地一体化网络中发挥重要作用。首先从概念内涵与系统架构、研究现状与发展趋势、总体目标与主要难点3个方面介绍了天地一体化网络,然后总结了空间激光通信的概念和特点、研究现状和发展趋势,以期为我国天地一体化信息网络的构建提供有益参考。 展开更多
关键词 天地一体化 空间信息网络 激光通信 卫星
仿生虾蛄眼偏振特性结构研究 认领 被引量:1
7
作者 付跃刚 朱启凡 +3 位作者 张玉慧 杨博伟 刘智颖 胡源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1-4,共4页
虾蛄眼具有强大的视觉系统,具有多光谱和偏振探测能力。以虾蛄眼微绒毛阵列结构为基础,进行仿生研究。针对偏振探测中的能量利用率以及空间分辨率的问题,仿生虾蛄眼微绒毛阵列结构,研究了孔阵列光子晶体结构,实现偏振滤波与光谱滤波的集... 虾蛄眼具有强大的视觉系统,具有多光谱和偏振探测能力。以虾蛄眼微绒毛阵列结构为基础,进行仿生研究。针对偏振探测中的能量利用率以及空间分辨率的问题,仿生虾蛄眼微绒毛阵列结构,研究了孔阵列光子晶体结构,实现偏振滤波与光谱滤波的集成;根据虾蛄眼微绒毛具有光谱滤波及光信号吸收特性,以纳米线栅为仿生结构基础,实现偏振、光谱吸收特性的集成;依据虾蛄眼双向微绒毛阵列结构,以正交纳米线栅为仿生结构基础,实现单位像元的双向偏振吸收。 展开更多
关键词 虾蛄眼 微绒毛 纳米线栅 偏振
基于大气湍流光闪烁的真随机数提取研究 认领 被引量:1
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作者 亢立明 姚海峰 +2 位作者 陈纯毅 刘中辉 向磊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期517-524,共8页
针对真随机数生成问题,提出基于大气湍流光闪烁图像的真随机数提取方法。利用相机获取波长为532 nm的激光经过大气湍流传输后的光斑图像,根据其闪烁特性,分别采用固定间隔选取和多步长选取的方式选取光斑图像,固定间隔选择50帧,多步长选... 针对真随机数生成问题,提出基于大气湍流光闪烁图像的真随机数提取方法。利用相机获取波长为532 nm的激光经过大气湍流传输后的光斑图像,根据其闪烁特性,分别采用固定间隔选取和多步长选取的方式选取光斑图像,固定间隔选择50帧,多步长选择30帧、70帧和100帧,得到的光斑图像相关性很弱,相关系数均小于0.3,由于湍流效应的影响,图像中的像素点发生无规则变化,通过对像素点作组合计算以提取随机序列;通过NIST(national institute of science and technology)随机性测试的方法,对提取的随机序列进行测试。实验结果表明:固定间隔选取的随机序列随机效果一般,测试结果存在 P 值小于0.01的情况,而多步长选取测试的 P 值均大于0.01,可以通过随机性测试。 展开更多
关键词 大气湍流 真随机数 固定间隔 多步长 随机性测试
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宽光谱广角蛾眼抗反射超表面结构设计分析 认领
9
作者 林鹤 付跃刚 +3 位作者 欧阳名钊 赵宇 朱启凡 吴锦双 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期339-345,共7页
本研究采用严格耦合波分析法设计具有宽带广角抗反射特性的ZnS MS材料的蛾眼亚波长周期微纳结构。基于严格耦合波理论,控制周期尺寸小于入射波长与材料折射率的比值,实现高级次衍射波为倏逝波,以提高蛾眼结构宽带抗反射效率。采用时域... 本研究采用严格耦合波分析法设计具有宽带广角抗反射特性的ZnS MS材料的蛾眼亚波长周期微纳结构。基于严格耦合波理论,控制周期尺寸小于入射波长与材料折射率的比值,实现高级次衍射波为倏逝波,以提高蛾眼结构宽带抗反射效率。采用时域有限差分法分析蛾眼结构周期、底端直径、结构高度和顶端直径对光谱透过率的影响,并对4种结构参数进行优化。此外,还选取可见光、近红外和中红外三个特征波长进行宽角度入射的电场分析。研究结果表明:在短波范围内,蛾眼宽角度抗反射性能取决于结构表面的减反射和前向散射的能力;而在长波范围内,蛾眼结构被视为ZnS MS平面膜层,其光谱特性主要受Fabry-Perot干涉影响。该研究为不同波段宽角度蛾眼结构设计提供了理论依据和设计方法。 展开更多
关键词 光学设计 亚波长结构 蛾眼超表面结构 时域有限差分法 光学窗口
基于折射率调制的表面等离子体全息衍射效率分析 认领
10
作者 王迪 尹韶云 +2 位作者 江海波 马宏博 高天元 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期36-42,共7页
针对折射率调制的表面等离子体全息显示方案,采用严格耦合波计算方法,仿真了变折射率薄膜正弦光栅结构参数与衍射效率的关系.结果表明,银作为表面等离子体激发材料时,0.2μm为光栅最优厚度,在此基础上,一级次光衍射效率与折射率差值、... 针对折射率调制的表面等离子体全息显示方案,采用严格耦合波计算方法,仿真了变折射率薄膜正弦光栅结构参数与衍射效率的关系.结果表明,银作为表面等离子体激发材料时,0.2μm为光栅最优厚度,在此基础上,一级次光衍射效率与折射率差值、周期呈正比增长关系.对折射率范围进行了拓展,确定了折射率调制范围在1.34~1.8、周期为0.9μm时,对应的衍射效率可达33%以上.研究结果对于优化设计表面等离子体全息显示结构具有参考意义. 展开更多
关键词 全息 表面等离子体 严格耦合波分析法 正弦光栅 衍射效率
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数字微镜器件在会聚成像光路中的像差分析 认领 被引量:1
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作者 孙永强 胡源 +2 位作者 王月旗 王祺 付跃刚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期144-149,共6页
数字微镜器件(DMD)应用于会聚成像光路中时,其表面微镜绕各自旋转轴做偏转运动,且微镜相对平面反射镜呈非连续分布,这导致了经过DMD反射后的光束轴外视场主光线与轴上视场主光线存在光程差。利用几何光学和像差理论,在基于DMD的会聚成... 数字微镜器件(DMD)应用于会聚成像光路中时,其表面微镜绕各自旋转轴做偏转运动,且微镜相对平面反射镜呈非连续分布,这导致了经过DMD反射后的光束轴外视场主光线与轴上视场主光线存在光程差。利用几何光学和像差理论,在基于DMD的会聚成像光路中得到了DMD面上的像高、光线入射角度、DMD像素大小及偏转角与最终光程差之间的关系。分析了影响光学系统像质的因素及补偿方法,并通过仿真模拟和实验验证了理论的正确性。该研究结果对采用DMD器件的光学系统设计和装调均具有重要意义。 展开更多
关键词 成像系统 成像分析 光程差 数字微镜器件 焦深
采用QPSK调制的50 Gbit/s高速大气激光通信传输特性研究 认领 被引量:2
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作者 刘显著 王天枢 +3 位作者 陈俊达 张欣梦 杨进华 姜会林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期757-761,共5页
高级多电平调制格式在海上高速和高光谱效率的光通信中已经显示出巨大的潜力。将正交相移键控(QPSK)调制格式引入自由空间光(FSO)通信,实验证明可实现高达50Gbit/s的高速FSO传输链路,能够清楚地观察到所发送的QPSK信号的眼图和星座图。... 高级多电平调制格式在海上高速和高光谱效率的光通信中已经显示出巨大的潜力。将正交相移键控(QPSK)调制格式引入自由空间光(FSO)通信,实验证明可实现高达50Gbit/s的高速FSO传输链路,能够清楚地观察到所发送的QPSK信号的眼图和星座图。通过比较传输之前和之后的误码率曲线,可以发现接收灵敏度都小于-36.7dBm。当误码率为3.8×10-3时,它们的功率损失都小于4.2dB。 展开更多
关键词 激光通信 高速率 QPSK 接收灵敏度
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二维多项式位相光瞳滤波实现超分辨望远成像 认领 被引量:3
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作者 刘显著 王超 +3 位作者 江伦 刘壮 杨进华 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期233-238,共6页
为了对望远光学系统实现横向超分辨成像,设计了一种高斯特列尔比的二维多项式函数形式的位相型光瞳滤波器,分析了其对光学系统焦点附近光强分布的有益影响。理论分析表明,加入滤波器之后,与无滤波器时相比系统横向光学分辨率提升了1.33... 为了对望远光学系统实现横向超分辨成像,设计了一种高斯特列尔比的二维多项式函数形式的位相型光瞳滤波器,分析了其对光学系统焦点附近光强分布的有益影响。理论分析表明,加入滤波器之后,与无滤波器时相比系统横向光学分辨率提升了1.33倍,同时斯特列尔比为无滤波器时的0.75倍。给出了该种滤波器与典型的三区型、四区型和一维多项式位相型光瞳滤波器的对比,从对比结果可知,二维多项式型滤波器的斯特列尔比为几种滤波器中的最优,且其横向分辨倍率仅次于四区型滤波器,但四区型滤波器的斯特列尔比过低,不适合应用于望远系统。研究了入射光视场角对应用该种滤波器的望远光学系统成像效果的影响,视场角不大于±4°时,具有较佳的超分辨效果。 展开更多
关键词 超分辨成像 光瞳滤波 高斯特列尔比 望远系统 二维多项式
动态目标模拟器星图显示系统设计 认领 被引量:1
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作者 孙铭坤 张宁 《长春理工大学学报:自然科学版》 2018年第5期20-24,共5页
动态目标模拟器是在地面模拟星空,对星敏感器的星图识别算法进行功能测试,可实时给出星图的检测设备。设计了动态目标模拟器的星图显示系统。首先阐述了动态目标模拟器的工作原理,其次推导了系统涉及的核心算法,然后进行了系统的硬件及... 动态目标模拟器是在地面模拟星空,对星敏感器的星图识别算法进行功能测试,可实时给出星图的检测设备。设计了动态目标模拟器的星图显示系统。首先阐述了动态目标模拟器的工作原理,其次推导了系统涉及的核心算法,然后进行了系统的硬件及软件设计,并得出仿真结果。该系统在22°视场内可模拟2-6等星,单星张角小于42"。对相关领域的研究具有参考价值。 展开更多
关键词 目标模拟器 星图显示 硬件设计 控制软件设计
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非制冷中波红外光学系统精简无热化设计 认领 被引量:1
15
作者 陈炳旭 牟达 +2 位作者 林鹤 杨旭 高佳旭 《长春理工大学学报:自然科学版》 2018年第4期41-44,共4页
红外光学系统相比于可见光光学系统,其成像质量受温度波动影响很大。基于光学被动式无热化原理,分析红外系统各部分光学参量受温度变化的影响因子,设计了一个工作波段3~5μm,焦距120mm,F#=2的红外光学系统,选用分辨率为384pixel×28... 红外光学系统相比于可见光光学系统,其成像质量受温度波动影响很大。基于光学被动式无热化原理,分析红外系统各部分光学参量受温度变化的影响因子,设计了一个工作波段3~5μm,焦距120mm,F#=2的红外光学系统,选用分辨率为384pixel×288pixel、像元大小为25μm的非制冷型红外探测器。该系统采用四片式的结构形式且全部为球面光学元件,采用硅和锗两种常见的中波红外材料满足了消热差和消色差的要求,故具有较高的加工可行性和较低的生产成本,在工作温度范围-40℃~60℃之间都能保持优良像质,并且满足非制冷型中波红外系统的使用需求。 展开更多
关键词 光学设计 中波红外光学 非制冷 无热化
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矩孔光子晶体可见光谱段窄带偏振陷波研究 认领
16
作者 朱启凡 付跃刚 刘智颖 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期312-319,共8页
提出一种可见光谱段内窄带偏振陷波滤波的矩孔光子晶体结构。通过建立矩孔光子晶体模型,将矩孔光子晶体结构等效为介质层-光栅层-介质层周期结构,利用Rugate滤波理论对矩孔光子晶体结构进行分析,结合等效介质理论(EMT)和传输矩阵方法(T... 提出一种可见光谱段内窄带偏振陷波滤波的矩孔光子晶体结构。通过建立矩孔光子晶体模型,将矩孔光子晶体结构等效为介质层-光栅层-介质层周期结构,利用Rugate滤波理论对矩孔光子晶体结构进行分析,结合等效介质理论(EMT)和传输矩阵方法(TMM)对结构模型的入射光s偏振、p偏振的透过率进行仿真。另外讨论了矩孔光子晶体纵向周期数m、光栅层填充比f、厚度d等参数对偏振陷波的中心波长、带宽以及截止带透过率的影响。针对417,497,582,685 nm中心波长,设计带宽为10 nm的p偏振窄带陷波结构,并用时域有限差分方法(FDTD)进行仿真验证,结果表明,矩孔阵列结构可以实现可见光谱段内窄带偏振陷波滤波。 展开更多
关键词 光学器件 光子晶体 陷波滤波 等效介质理论 传输矩阵 偏振 窄带滤波
二维圆柱形亚波长结构集成芯片的设计方法 认领
17
作者 王加科 张雷梦婷 +2 位作者 郑阳 何峰 邱伟 《长春理工大学学报:自然科学版》 2018年第6期1-5,共5页
现阶段所用的衍射元件集成芯片大部分为多台阶状,对刻蚀精度要求很高。为了降低对刻蚀精度的要求,以适用于批量生产,提出一种只有一个台阶的二维圆柱形亚波长结构,运用时域有限差分方法计算出不同半径的圆柱形亚波长结构的等效折射... 现阶段所用的衍射元件集成芯片大部分为多台阶状,对刻蚀精度要求很高。为了降低对刻蚀精度的要求,以适用于批量生产,提出一种只有一个台阶的二维圆柱形亚波长结构,运用时域有限差分方法计算出不同半径的圆柱形亚波长结构的等效折射率值,基于等光程的原理设计衍射会聚透镜的参数。对变等效折射率的相位板和衍射会聚透镜进行仿真.该方法所设计的衍射透镜在400nm~800nm之间实现光束会聚,阵列形成的衍射元件集成芯片厚度仅为1μm,每个衍射透镜口径4μm,数值孔径约为0.72。证明了该结构能用于集成芯片,为降低衍射透镜阵列集成芯片刻蚀精度及其批量生产提供一种新的设计方法。 展开更多
关键词 亚波长结构 相位板 时域有限差分方法 衍射透镜 集成芯片
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激光大气湍流传输数值实验建模与计算机模拟 认领 被引量:1
18
作者 陈纯毅 杨华民 +1 位作者 任斌 蒋振刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2133-2143,共11页
针对激光大气湍流传输数值模拟问题,提出根据平均光强分布来确定光场网格采样保存区域的方法,设计出并行集群模拟方案。通过模拟实例,研究了准直基模高斯光束经大气湍流传输后的平均光强和拉盖尔-高斯光束经大气湍流传输后的空间模构成... 针对激光大气湍流传输数值模拟问题,提出根据平均光强分布来确定光场网格采样保存区域的方法,设计出并行集群模拟方案。通过模拟实例,研究了准直基模高斯光束经大气湍流传输后的平均光强和拉盖尔-高斯光束经大气湍流传输后的空间模构成变化问题。分析结果表明:对水平传输情形,相对于高阶矩匹配法,用零阶矩匹配法确定随机相位屏大气相干参数能得到更高的模拟精度;大气湍流导致拉盖尔-高斯光束发生模间散射,其强度取决于绝对湍流强度以及光束的发射平面参数、径向指数和方位指数。 展开更多
关键词 数值建模 计算机模拟 激光 大气湍流 传输
多点实时光刻机光源照度均匀度检测系统设计 认领
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作者 赵可为 谭艾英 +4 位作者 尹韶云 蔡文涛 杨若夫 陈建军 佟首峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期218-223,共6页
提出了一种光刻机照度均匀度多点测量方法,该方法利用紫外增强PIN光电二极管,同时快速测量曝光机照面多点的光强,通过在传统电流一电压放大电路的基础上进行改进,同时使用复合放大的方法,大大提高了曝光机照度均匀度多点测量方法... 提出了一种光刻机照度均匀度多点测量方法,该方法利用紫外增强PIN光电二极管,同时快速测量曝光机照面多点的光强,通过在传统电流一电压放大电路的基础上进行改进,同时使用复合放大的方法,大大提高了曝光机照度均匀度多点测量方法的重复性,使每一测量单点测量重复性控制在0.02mW/cm^2。利用紫外增强PIN光电二极管光刻机光源进行实验,结果表明,多点测量一致性小于0.1mW/cm^2,且检测的照度均匀性符合要求。 展开更多
关键词 测量 照度均匀度 多点测量 光刻技术 光刻机 实时检测
基于轴锥镜对的高光能利用率激光通信天线性能分析 认领 被引量:2
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作者 刘显著 王超 +4 位作者 李英超 江伦 刘壮 姜会林 杨进华 《光子学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期48-54,共7页
提出一种增加轴锥镜对的同轴反射式光学结构激光发射天线方案,通过对入射光束的光强重新排布,降低同轴反射式结构固有的中心遮拦造成的能量损失,提高光能利用率.运用衍射光学原理分析并模拟了单色高斯光束经过轴锥镜对后传播至天线... 提出一种增加轴锥镜对的同轴反射式光学结构激光发射天线方案,通过对入射光束的光强重新排布,降低同轴反射式结构固有的中心遮拦造成的能量损失,提高光能利用率.运用衍射光学原理分析并模拟了单色高斯光束经过轴锥镜对后传播至天线光阑平面处的光场分布,比较了普通同轴反射式天线和高光能利用率天线在不同入射光束腰半径、不同线遮拦比下的发射光能利用率.结果表明:高光能利用率天线在线遮拦比0.1和0.25的情况下,通过合理调整入射光束腰大小,光能利用率分别可达到99%和96%以上,远高于传统的同轴反射式天线.分析了高光能利用率天线发射光束的远场光强分布,发现其进入接收天线口径内的光场可近似为平顶分布. 展开更多
关键词 激光通信 高光能利用率 衍射光学 光学天线 轴锥镜 激光传播 遮拦比
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