摘要：匀光系统的均匀性是实现深紫外CMOS图像传感器参数测试的关键。根据傅里叶光学理论,结合ArF准分子激光输出光斑特点,设计了复眼阵列匀光系统的初始结构,并在ZEMAX非序列模式下建立了匀光系统模型。针对ZEMAX光源中光线采样随机性的特点及匀光系统均匀性的要求,对追迹光线数目及复眼阵列中透镜元个数进行了优化。在透镜元大小为1mm、采用1亿根光线并做30次平均后,在12mm×12mm光斑范围内获得了均匀性为0.986的均匀照明光斑,满足CMOS图像传感器测试对光斑均匀性优于0.97的要求。

摘要：在简要分析目前激光微细加工系统中存在问题的基础上,设计一种能将能量呈高斯分布的激光束转变为类平顶光束的匀光系统。介绍匀光系统的机械结构和光学原理,重点利用Matlab图形绘制功能,设计合理参数对匀光系统进行仿真,从而验证设计的合理性。最后简述了目前已经成熟的光束整形技术,该匀光系统原理简单、功能卓越、使用简洁,在激光微细加工领域有很好的应用前景。

摘要：以激光高聚焦能力实现组织凝结和切割的激光手术刀,适用于可直接接触治疗目标的手术操作,但难以满足腔镜环境下血管凝结或切割在狭长区域上温度分布均匀的需求。为解决上述问题,受侧发光光纤双光源匀光方式的启发,通过棱镜和镀膜的组合,设计了一种虚拟双光源光路,将单根光纤光束调整为侧向条形分布光源,该光源照射金属后利用光热转换进一步改善金属刀头表面温度的均匀性,实现腔镜环境下血管凝结或切割的温度可控。仿真结果表明,通过该光路设计可得到长约14~17mm宽2mm的条形分布光源,金属面的辐照度相对标准偏差约为40%~60%,当波长为980nm的8W激光器照射金属3s时,与组织接触面达到凝结所需温度,温度相对标准偏差为3.55%,验证了腔镜环境下激光热致止血刀的可行性。

摘要：卷积作为一种简单的线性平移不变运算,被广泛应用于图像处理的各个领域,其衍生出的卷积神经网络更是在人工智能领域中大放异彩。为了应对后摩尔时代AI推理芯片算力受限的问题,光学神经网络应运而生。光学卷积神经网络作为其中一个重要的研究热点对光学神经网络的发展起到了重要的推动作用。设计了一种光学卷积系统,基于微透镜阵列与透镜组成的匀光光路对光场所携带的图像做二维卷积,该系统可以光学实现图像平滑和锐化。当使用空间光调制器来投影卷积核和输入图像时,系统可以实现各种步长的三种卷积形式,也可以通过多次投影/平铺实现多通道的三维卷积,进而为实现光学卷积神经网络用于复杂的图像处理任务奠定基础。

摘要：根据用于校准能见度仪的标准散射体定标系统的照明需求,设计了均匀照明系统。结合照明光学系统的技术指标精度及范围,分析选取LED作为系统光源;基于聚光器二次配光设计的思路,分析了CPC二次配光反射镜的设计依据,进而完成设计;设计了开普勒式准直光学系统以及积分式匀光系统,利用软件对均匀照明光学系统进行仿真分析并进行实验验证。实验结果表明,均匀照明系统的出射光发散角优于±4.3°、辐照面均匀性优于90.98%,满足近似平行光均匀照明使用条件。

摘要：使LED光源和照明器件的光学系统相匹配,光学设计至关重要。设计了一款轻型的LED医用头灯,用光学模拟的方法,设计和优化了由四片透镜组成医用头灯的匀光系统,挑选了适合本医用头灯的LED光源,得到40cm处、大于8 cm直径的均匀圆形光斑。实验测量的结果表明,光斑处的照度满足本医用头灯的照明需求。