摘要：提出一种激光粒度仪短筒功率谱采集透镜 (PSCL)系统设计方案。利用粒度仪原有短焦距傅里叶透镜作为前组透镜 ,4倍透镜组为后组透镜 ,实现焦距 F5 0 0至 F4 0 0 0的切换 ;系统筒长小于 10 2 0 mm。设计结果表明 ,该方案缩短了透镜系统筒长 。

摘要：为了提高白光下人眼的视觉质量,设计了一款折射/衍射球柱有晶体眼人工晶体(PIOL)。根据实际人眼的角膜地形图、眼内各组分的轴向间距和波前像差,运用Zemax光学设计软件,构建了个性化眼模型;然后,运用该模型,设计了球柱PIOL和折射/衍射球柱PIOL。研究表明:与球柱PIOL相比,折射/衍射球柱PIOL能够全面提高人眼的白光调制传递函数(MTF)和非中心波长下的MTF,有利于获得良好的视觉质量。研究还表明:折射/衍射球柱PIOL只需要在4 mm区域设计二元面就能够满足要求。最后,分析了加工工艺问题。折射/衍射球柱PIOL在先进视觉矫正方面具有潜在的应用价值。

摘要：为了满足测粒范围要求 ,光学衍射式激光粒度仪需要配备多种焦距透镜 ,其中长焦距透镜会使仪器结构庞大 提出一种正负结构的远距型功率谱采集透镜设计方案 ,其中前组固定 ,更换后组透镜实现焦距F 5 0 0、F 80 0和F 10 0 0的变化 ,系统筒长小于 6 0 0mm ,并给出设计结果

摘要：为了辅助静脉穿刺及相关的医疗操作,设计了一款基于投影式头戴显示器(HMPD)的静脉显像系统,其光学系统由近红外成像系统和穿透型HMPD构成。利用光学设计软件ZEMAX优化设计近红外成像系统,使其具有F/2.6的大数值孔径,有利于弱反射红外光的收集成像。穿透型HMPD采用与近红外成像系统相同的光学结构,有利于简化系统的加工装调。设计结果表明,近红外成像系统成像质量优异,分辨率达到QXGA(2 048×1 536)。穿透型HMPD具有18 mm的大出瞳直径及25 mm的大出瞳距离,场曲小于0.03 D,畸变小于0.32%,达到QXGA分辨率显示模式。与现行的静脉显像系统相比,本显像系统结构简单紧凑、佩戴舒适,且具有超高分辨率,是一款适用于辅助医疗的目视系统。

摘要：利用中空布拉格光纤结构,设计了一种新型的磁场调制液晶太赫兹开关.通过在包层中采用周期交错的高密度聚乙烯和向列相液晶E7,并施加外磁场控制液晶的取向来改变液晶的折射率,从而实现开关的功能.该设计使开关宜于与光纤耦合,损耗小且能实现单模传输.采用有限元法模拟了开关的各项参数,数值计算表明,此开关的消光比可达26.34dB.

摘要：主要对光纤腔衰荡谱(CRDS)系统设计及流体传感问题展开研究。介绍光纤腔衰荡谱技术的基本原理;给出典型光纤衰荡腔的结构分类;提出光纤腔衰荡谱系统的设计方法,并简要介绍我们应用光纤衰荡谱技术进行流体传感研究的最新进展;最后,展望光纤腔衰荡谱技术的发展并提出研究新思路和建议。

摘要：提出理想透镜像距不变,通过改变其焦距来模拟人眼调节完成视空间性能评价的一种新方法.对45°投影式头盔物镜系统进行了精确的视空间评价.其MTF评价结果显示,系统在眼睛注视0°视场时可达到1 arc minute的分辨率;注视+13 .1°视场时可达到1 .4 arc minute的分辨率.眼睛无论是注视0°视场还是+13 .1°视场,只有在一定的视场范围内,调节模糊和像散模糊才不会影响图像的清晰程度,且系统的横向色差和二级光谱均小于人眼的最小分辨角,不会对成像清晰度造成影响.眼睛注视+13 .1°视场时,系统的调节和调节模糊、像散和像散模糊、横向色差和二级光谱均具有明显的非对称性.此外,与改变理想透镜像距进行视空间评价的结果相比较,只有注视13 .1°视场时的MTF差别较大.

摘要：为了研究外界因素,如人工光阑偏心和轴外物点所引入人眼横向色差的变化规律,构建了个体眼模型。由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴的夹角。依据实际测得的角膜地形图数据、人眼波像差、眼轴数据以及计算的视轴与光轴间夹角,运用ZEMAX光学设计软件构建了考虑视轴方向的个体化眼模型。基于这些眼模型,研究了外置人工光阑相对视轴偏移在中心凹附近所引入的横向色差变化规律,讨论了在420～700nm边缘横向色差随入射视场角的变化规律。研究表明,横向色差随人工光阑的偏移量线性增加,增加的速率为5.46～5.95(′)/mm,平均值为5.7(′)/mm,但8只人眼存在一定的个体差异。在鼻侧和颞侧20°视场范围内,8只人眼的横向色差平均以0.36(′)/(°)的速率随视场角增加而增加,不同个体的增长速率有所差别,变化范围为0.32～0.44(′)/(°)。另外,横向色差在长波段的变化要比短波段处缓慢。由于横向色差随外置光阑偏移和视场有较大的增长,因此,在视网膜成像系统和现代头盔系统的设计中应当考虑横向色差的影响。

摘要：鉴于自由曲面模型的面形拟合精度在自由曲面表征以及面形初始结构选取等研究中的重要性,本文针对基于面形斜率的高斯径向基表征模型,研究了不同的采样点分布类型对该模型面形拟合精度的影响。采用不同采样点分布拟合离轴二次曲面和带凸起的抛物面,结果表明采用均匀随机分布的采样点有利于实现高精度的面形拟合,且达到一定的拟合精度后,采样点的数目对拟合精度的影响有限。以离轴三反系统为设计实例,对比了由不同采样方式生成初始面形后系统的像质优化结果。结果显示,采用均匀随机型采样方式得到的初始面形进行系统优化,最终全视场平均调制传递函数(MTF)可以达到0.72以上,远高于由边缘集中采样方式生成初始面形后系统像质的优化结果,从而印证了理论研究结果。

摘要：在光轴和视轴不重合的眼球模型中,设计了一种仅消轴向色差(LCA)而保持横向色差(TCA)不变的元件,建立了仅有TCA的眼模型。进而将实测的人眼高阶像差数据沿视轴方向引入眼模型,用以研究色差和高阶像差的相互作用。建立了三款个性化眼球模型,研究了明视觉状态下高阶像差、色差(LCA+TCA)、LCA和TCA对视觉的影响以及它们之间的相互作用。结果表明:对于多数人眼,色差对视觉的影响远大于高阶像差的影响,并且色差的存在进一步抑制了高阶像差的影响。在色差对视觉的影响中,LCA是具有统治地位的因素;对于多数人眼,TCA的影响可以忽略。