摘要：规整膜系是常见的薄膜结构,但往往无法满足理想激光传输效果和仪器使用效果,由此在满足激光系统及传输的窗口要求下,以规整膜系为设计基础优化得到非规整膜系,以获得良好的激光传输效果。采用电子束热蒸发法制备了HfO_(2)/SiO_(2)非规整高反射率薄膜,该薄膜的激光诱导损伤分别通过1064 nm、10 ns脉冲和532 nm、10 ns脉冲进行测试。损伤形貌分别使用尼康L150光学显微镜和ZYGO白光干涉仪进行表征。对两种波长下的激光诱导损伤阈值和损伤形貌进行比较。得到以下结果:两种波长下激光诱导损伤的典型损伤形貌在低能量脉冲辐照下表现出凹坑,周围有一定面积的烧蚀区域,在高能量脉冲辐照下表现出材料分层现象;两个波长对薄膜损伤测试过程中,1064 nm激光损伤阈值为5.64 J/cm^(2),532 nm激光损伤阈值为1.54 J/cm^(2),损伤通常起始于电场的峰值附近;不同波长下损伤形貌可能与缺陷吸收引起的热应力有关,1064 nm损伤测试中损伤形貌近似圆形,532 nm损伤形貌不规则。分析可得以下结论:该薄膜于1064 nm激光下的薄膜抗激光损伤能力优于532nm激光;1064 nm和532 nm激光下损伤形貌均为凹陷状损伤;1064 nm激光下薄膜界面场强值和峰值场强均高于532 nm激光。

摘要：针对近眼显示系统视场小、体积笨重、柔性差、量产性差等问题,文章采用在系统中加入自由曲面和聚二甲基硅氧烷(PDMS)基的设计方法。论述了柔性近眼显示光学系统的设计要求和工作原理,进行初始结构建立;分析了系统杂散光产生的原因,进行杂散光抑制设计;采用XY多项式自由曲面替换传统非球面,进行系统像差校正;采用柱面波导模拟波导弯曲,进行柔性波导弯曲优化分析,设计出一款兼备柔性弯曲能力、大视场和高成像质量的近眼显示光学系统。设计的近眼显示系统工作波段为400~700nm,出瞳直径为8mm,视场角为30°,厚度为1.5mm。在截止频率71lp/mm处,全视场的调制传递函数值均大于0.1,畸变小于5%,在波导变形弯曲半径大于500mm情况下,全视场的调制传递函数值在截止频率15lp/mm处均大于0.1,系统重量约为22.8g。设计结果表明实现了近眼显示光学系统小型化、轻量化和柔性化,可应用于新一代的头盔显示系统中。

摘要：为了研究高速飞行弹丸的运动姿态问题,提出转镜同步跟踪技术。在高速CCD相机主光轴方向放置一面转镜,将弹道线位置上飞行弹丸的运动姿态反射到高速CCD相机内实现同步跟踪。设计了基于高速CCD相机视场中点的转镜跟踪系统,建立了弹丸和转镜的运动模型,并利用MATLAB软件得到了其随时间变化的曲线,分析了相机和转镜空间位置对成像质量的影响。针对参数H=200m,V=100m/s,对系统存在的误差进行了分析,结果表明该系统可以实现对高速弹丸的同步跟踪。

摘要：针对传统无人机载成像系统无法实现大视场与高分辨率共存的问题,设计了一款大视场高分辨率无人机载复眼相机系统,该相机由曲面子眼阵列、光学中继系统和图像探测器三部分组成。中继系统使用了非球面设计,减小了系统体积。单个子眼焦距为20 mm,视场角为10°,中继系统为一鱼眼透镜,焦距为7 mm,可将子眼阵列所成焦曲面像转为平面像。总系统视场达到122°×106°,F数为3,焦距为3 mm,在飞行高度1 000 m时对地分辨率为0.8 m。仿真结果显示,各个光学子通道调制传递函数(modulation transfer function, MTF)在208 lp/mm处均大于0.3,系统在给定的公差范围内像质能够满足要求。与现有无人机载复眼系统相比,该文设计的系统视场更大,分辨率更高,且体积更小。

摘要：设计了一种用来校准紫外与可见光光轴平行性的可调焦光学系统,调焦范围为70m~∞。针对目前大多数校准系统无法进行调焦的问题,提出一种既能校准紫外与可见光光轴平行性又能对紫外部分进行调焦的方法。采用离轴卡塞格林系统作为初始结构进行设计,通过在传统的卡塞格林系统中加入调焦组和补偿组来实现调焦以及像差补偿,所设计的系统可以有效地解决紫外与可见光双光轴平行性失调的校准问题,提高紫外与可见光双光轴平行性校准效率,并且在不同视距下光学传递函数值及点列斑均接近衍射极限,能量集中度达到90%,整个视场的像质均匀,像面清晰,有利于后续的图像处理工作。

摘要：针对单一相位调控方式无法实现圆偏振复用问题,使用矩形硅砖结构,通过复合传输相位和几何相位,设计了一种工作在1.55μm下可以实现圆偏振复用全息的超表面。仿真结果表明,分别在左旋圆偏振光和右旋圆偏振光照射下,在远场可以观测到两幅清晰的全息图像,透过效率分别为60.8%和61.5%,偏振转化效率分别为79.1%和78.7%。设计的圆偏振复用超表面具有微弱串扰、两通道独立设计以及设计简单等优点,并且超表面元件体积小、重量轻、易于集成,在信息复用、信息存储或编码、防伪等方面具有较大的应用潜力。

摘要：为了实现光学零件厚度的非接触测量,设计了一种基于电光扫描的非接触测量方法。采用电扫描技术控制光开关,形成半径依次减小的环状光束,经过锥透镜后在光轴上形成连续移动的光点,当光点瞄准待测光学零件表面时,反射能量出现峰值,即定位了待测零件的表面,进而获得光学零件的几何厚度。建立了测量平板零件厚度和透镜中心厚度的数学模型;从理论上探讨了该方法的测量范围和测量精度。结果表明:设定锥面镜口径为100mm,材料折射率为1.52,当锥面镜的锥角从1°变化到40°时,测量动态范围可以从5507mm变化到26mm;当测量范围为26mm时,测量精度可以达到2.5μm。该方法可基本满足目前光学零件中心厚度的测量需求。

摘要：基于修正的Von Karman湍流谱和Hufnagel-Vally湍流模型上的近似积分理论,结合一种激光光轴瞄准偏差测试系统,利用激光光斑远场实验数据,在一定气象条件下,研究了不同传输距离和波束扩展的变化关系,进而分析了高斯脉冲光束在湍流大气中远场传播时的波束扩展对激光瞄准精度的影响。该研究可为激光光斑瞄准偏差补偿方案的优化设计提供科学依据。

摘要：传统的光学诱饵构成复杂,装载要求较高,为此设计了具有较高反射性能的简单微结构的光学诱饵。首先,通过TracePro光学仿真软件,对玻璃微珠结构、截角角锥结构和立方角锥结构三种不同结构进行反射率的仿真,筛选出最符合光学诱饵高反射率要求的结构。然后,通过对不同尺寸单元微结构的反射仿真,确定光学诱饵的单元微结构尺寸。最后,通过对入射角度偏转对反射率影响的仿真,验证反射结构是否满足光学诱饵的要求。结果表明,立方角锥反射结构更符合光学诱饵的设计要求。

摘要：针对常规的天幕靶与测时仪配合的测速系统因弹尾激波与炮口冲击波的干扰而无法测量高射频武器弹丸连发速度的问题,提出了一种天幕靶和数据采集仪配合的测速系统,能够实现连发速度测试.利用数据采集仪直接记录天幕靶输出的模拟信号,对采集到的信号进行分析和处理,识别弹尾激波和炮口冲击波等干扰信号,最终得到连发射击下每一发弹丸的速度和连发射频,并显示测量结果.设计的测试系统抗干扰能力强,既能单发测试又能连发测试.