摘要：为提高通信可靠性,提出一种基于预编码的STBC MIMO可见光通信方案。采用STBC的MIMO技术,其性能不受信道相关性影响,因此更适合于高相关性的MIMO可见光信道。在此基础上,对STBC MIMO系统进行预编码,以在不改变发射功率的条件下实现系统误码率的最小化;同时,码本的设计能大幅度降低接收端到发送端的反馈。仿真中,以经典的Alamouti方案为例进行预编码,在发送功率及码率相同的情况下,与未经过预编码的Alamouti方案相比,系统误码率性能得到大幅度提升;与编码码率1/2的四天线STBC方案相比,在误码率性能相当的情况下,传输速率是其两倍。

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：针对有限像元数目的不同型号CCD,设计出同时具有低波数、高分辨率和宽光谱特点的光谱仪,对于提高拉曼光谱仪光学性能和满足集成化需求具有重要意义。针对2048像元数的CCD,基于消彗差Czerny-Turner M型光路结构,同时引入柱面透镜改善弧矢方向的像差,成功设计了一款激发波长为532nm,光谱范围为10~2500cm^(-1),分辨率为3cm^(-1)的低波数高分辨率拉曼光谱仪;成像系统点列图、RMS(均方根)半径和调制传递函数(MTF)曲线值均有效证明了其光学性能完全满足设计要求;以此光路结构为基础,将CCD替换为另一种型号的1024像元数CCD,通过选用分光能力更强的光栅,并优化光栅角度,微调聚焦镜和像面位置参数,最终使该拉曼光谱仪光谱范围达到10~1800cm^(-1),分辨率提高到1.8cm^(-1)。这两套光路均最大程度的利用了CCD的有限像元数,有效实现了高分辨率与宽光谱。同时两套光路的光学元件位置变化较小,有效保证了多型号CCD的光谱仪光机集成化设计要求。本文的工作不仅保证了光谱仪光机系统的集成化要求,同时满足系统低波数、高分辨率和宽光谱的设计要求,具有重要的实用价值。

摘要：光电极值法是光学薄膜厚度监测的常用方法,该方法在镀膜前引用块状材料的折射率设计膜系。而在实际镀制过程中,用于镀制光学薄膜的材料折射率会发生改变,从而给膜厚的监控带来误差。为了避免折射率变化的影响,采用外差干涉法测量折射率,将实际测得的薄膜折射率应用光电极值法监控薄膜的设计,从而减少了因材料折射率的变化引起的误差。以750nm截止滤光片的镀制为被测对象进行了实验,对制备的滤光片透射率光谱曲线进行了比较。结果表明,实际的透射率曲线与设计的透射率曲线吻合较好,两次实验曲线平均吻合度均在98%以上,系统稳定性很好,从而说明结合外差干涉法的光电极值监控法可以很好地克服折射率变化引起的误差。

摘要：基于VO_2/Si_3N_4/Al结构设计了一种发射率可调控的智能辐射器(SRD)。通过薄膜特征矩阵理论SRD的光学特性进行分析,结果表明VO_2的厚度决定了SRD的辐射能力,其调控光谱范围与介质层Si_3N_4的厚度密切相关,优化后的SRD发射率调控范围为0.38。采用MgF2/Si_3N_4双层减反膜进一步优化SRD,使其低温(20℃)和高温(100℃)发射率分别达到0.30和0.91,调控范围扩大至0.61。利用有限时域差分法分析了有无减反膜时SRD的辐射场分布,结果表明减反膜可以提高SRD的温度调控效率,增强空间复杂环境适应能力。设计思路对高性能SRD的制备和航天器热控系统的轻量化具有重要意义。

摘要：基于液体透镜的变焦系统不需要移动光组即能实现变倍的功能,这种变倍工作方式可应用于具有特定需求的成像系统,近年来备受关注。探讨了液体透镜参数(变焦范围,通光口径)对变焦系统变焦性能的影响,从理论上得到了液体透镜变焦系统最大变倍比以及最大视场角的计算公式。根据理论计算的结构,求得该结构下液体透镜变焦系统的变焦曲线表达式。从变焦曲线可知,系统从短焦向长焦方向变化时,系统变倍比增长速度越快,系统焦距变化越灵敏。利用上海理工大学研发的液体透镜进行仿真,设计了一款变倍比为6,全视场角为60°的液体透镜变焦系统高斯结构。该设计不仅验证了理论推导的正确性,也可作为实际液体透镜变焦系统的初始结构。

摘要：混色均匀性对大部分彩色LED照明而言都是一个难点,尤其体现在近距离小角度空间范围。本文由此提出了准直透镜与复眼微结构组合的混色透镜设计,具有良好的混色效果,适用于智能照明。根据实际仿真,对设计方法进行特性分析,以找到能量利用率和混色效果之间的平衡点。最后给出一个发散角为20°、能量利用率达到93%且在远近空间都具有良好混色效果的设计结果,证明该设计方法的可行性。

摘要：本文根据光的大气传输理论、光度学和几何应用光学理论,设计了6 n mile(1 n mile=1.852 km)可见的LED海上导标灯。通过分析LED的发光特性,设计并优化适当的集光、准直与匀光系统,将LED线阵排列,使本设计实现6 n mile处垂直方向10?发散角与水平方向3?发散角的出光要求。本设计方案可为不同吃水深度的航船选择正确的航道,具有一定的实际应用价值。

摘要：为了使发光二极管(LED)光源在近距离内满足特定角度范围内出射的高效照明,提出了一种基于光学扩展量的复合椭球面聚光器(CEC)的设计方法。首先,根据LED光源的发光特性和非成像光学中的光学扩展量守恒理论,建立了CEC的母线方程,进而依据边缘光线理论和几何光学中的光线追迹原理,设计了CEC结构的前后表面面型。最后利用光学设计软件ZEMAX对所设计的系统进行光线追迹仿真,结果表明在CEC出口处可获得的角度大小为51.6°,在距离出口后4 mm处8 mm?8 mm大小的探测器上可利用的光能达到69%。模拟仿真与理论计算结果基本吻合,证明了该设计方法的合理性。整个系统尺寸较小,为实现聚光系统的小型化和简单化提供了一种有效的设计方案。

摘要：推导出了离焦量与聚焦误差信号功率的关系式。利用MATLAB软件仿真,详细分析了像散透镜系统各个参数对离焦量、灵敏度、光斑大小等的影响,得到了像散圆透镜与像散柱透镜焦距之间的距离关系。结果发现聚焦物镜和探测器参数对最小离焦量、灵敏度、精度有决定性的影响。提出了像散透镜系统各光学参数选择的原则和方法,并以德国Silicon Sensor公司的QP50-6型四象限探测器为例,详细分析了离焦量与聚焦误差信号功率的线性关系。这些工作对建立满足应用对象要求的像散法离焦检测系统具有重要的指导意义。