摘要：针对通信波段设计并制作了楔形波导层的导模共振滤波片（GMRF），分析并研究了其光谱特性。采用三角掩模板的方法进行离子束刻蚀，刻蚀一定次数后获得楔形波导层。光栅线条方向分为平行于和垂直于楔形波导层变化的方向。实验结果表明，对于两种结构，共振峰的位置与滤波片上的位置呈近似线性关系。光栅刻槽平行于楔形层变化的方向时共振峰的半峰全宽较光栅刻槽垂直于楔形层变化的方向时大。最终在20 mm的样品上，获得了线性渐变的Ta2O5楔形薄膜，其反射谱在1560～1600 nm范围内近似于线性变化。

摘要：将两个光学准直器用于离轴旋转光通信系统,并分别置于通信系统中两端的旋转部件,使准直器的光轴与旋转部件的轴线平行,从而保证光信息在较大间距且相对旋转的两个筒状部件之间的可靠传输。结合光端机、光分路器、语音视频采集卡和电脑等设备,使系统具有实时传输语音视频信号的功能。实验结果表明,在旋转部件间距小于500mm,其转速小于120r/min的条件下,系统满足1.25Gbit/s的高速率光信号的稳定传输。

摘要：研制了折射率渐变光波导传感器,在灵敏度与波导参数理论模型基础上,进行了波导传感厚度及模式的优化设计。在此基础上,搭建了混合物浓度测试回路测试装置,实现了COHb和O2Hb的混合物浓度的测试,并对渐变波导包层吸收模谱特性进行了理论分析和实验测试,测试了包层吸收损耗。结果表明溶液包层吸收特征的折射率虚部与溶液浓度之间具有十分显著的线性相关性。利用该装置测试了11种不同浓度混合物的溶液样品,浓度测试值与实际配制浓度值的均方差小于0.054%。当COHb>1%时,测定结果较为理想,适用于诊断性定量测定,具有重要的临床应用价值。

摘要：为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题，将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计，在保证分辨率的同时，扩大了系统景深．采用CODEV软件进行设计，建立系统初始结构，构造液体透镜模型，基于液体透镜中液体的体积不变，曲率、孔径和厚度可变的结构约束特点，在MATLAB中计算出不同物距下透镜的曲率、孔径和厚度数据，将其导入CODEV的系统模型中，并提出了相应的优化流程．设计并优化带有液体透镜的胶囊内窥镜系统，实现了系统在3～100mm景深范围内的清晰成像，视场角大于110°，全视场范围内调制传递函数在40lp／mm频率下均大于0．3．

摘要：设计了一款在规定角度范围内光强均匀分布且直观无明显的颗粒感的LED交通信号灯。将高亮度LED的出射光用菲涅耳透镜进行准直,利用斯涅尔定律,设计了枕型透镜来实现指定方向上的照明,并将之排成阵列,以获得一定角度范围内的光强均匀分布。利用ZEMAX光学设计软件对设计方案进行了模拟,分别给出了水平和竖直两个方向上角度光强均匀分布的结果。通过仿真人眼对信号灯的成像,呈现人眼的观察效果,结果表明该设计满足设计要求。

摘要：针对高通量菌落挑选仪研发的照明设计,采用暗视场照明方式,在保证照度均匀的同时大幅提升了所采集菌落图像的对比度,以提高仪器整体性能。分析了影响照度均匀度的三个重要因素,LED环形光源中灯珠的投射角度、LED环形光源的阵列层数以及LED环形光源距目标面距离。模拟结果表明,当灯珠投射角度为75°、LED环形光源阵列为三层以及LED环形光源距目标面距离为61cm时,照度均匀度最优为93.16%。采用所设计的暗视场照明方式搭建实验系统,实验结果达到项目要求,并与软件模拟结果相匹配。

摘要：提出带虚设层的抗反射导模共振滤波器结构及设计方法,该方法适用于任意角度入射带虚设层的抗反射结构导模共振滤波器设计与分析.得到带虚设层的导模共振滤波器抗反射结构所满足的关系式.指出在维持虚设层光学厚度不变的情况下,可以通过不同选材,在低反射旁带中实现等带宽不同波长的选择.此外,由于结构的抗反射特性在低角范围内具有较大的角度容差,改变入射角,可以实现滤波波长及光谱带宽在宽光谱范围内的准线性可调谐.

摘要：为了寻找多组全动型变焦系统的解算方法及降低全动型变焦距系统设计时时经验的过分依赖，提出了一种方法用于计算全动变焦系统组元的光焦度分配。以中焦端结构为初始结构，将组元的间距设为变量，构造出不同变焦位置的运动方程，并设置适当的边界条件，用粒子群优化算法求得最佳解。该最佳解就是不同变焦位置处各组元的位置。该方法在一定程度上降低了变焦系统光焦度分配的难度，更为变焦系统高斯结构求解提供了一种新的思路。为了验证该方法，优化了一个100倍的变焦系统。该方法为全动变焦光学系统的设计提供了一个可行的技术参考。

摘要：数字聚合酶链式反应(dPCR)作为一种新的核酸检测技术,在生物医学等领域得到广泛的应用。为了进一步提升现有的dPCR检测系统的检测效率,设计了一套基于大视场荧光显微镜的dPCR检测系统,将照明系统与滤波模组设计于显微镜物空间,结合复眼照明系统实现大面积匀光照明,照明面积可达到32mm×22mm,照明均匀性达到80%以上,提出一种结合神经网络的培养皿计数检测方法,可以有效筛选出培养皿中已经蒸发的培养皿。整个系统从相机曝光到检测结束仅需要几秒钟时间,相比传统的图像拼接式检测方法,其检测效率得到了明显提高。

摘要：设计并制备了离子交换单模条波导,用于激发等离子体表面波。研究了波导设计过程中相关参数的确定方法、条波导制备过程涉及的二维扩散问题,折射率分布以及等离子体表面波的激发等。基于Ag+-Na+离子交换技术在德国B270光学玻璃上制备出渐变型平面波导,采用余误差函数拟合其折射率分布,得到了一定工艺参数下的光波导扩散系数Deff与折射率增量值Δn。在此基础上,利用等效折射率法给出单模波导条件,设计相应的工艺参数,以光刻技术为核心在0.1%AgNO3～99.9%NaNO3混合熔融盐中实验制备了单模条波导,并进行模场分布测试。结果表明,制得的单模条波导具有良好的单模特性;在此波导上镀50nm的金膜,采用40%～70%的甘油溶液进行测试,可激发等离子体表面波。