摘要：设计了一组长焦距轻量型变焦光学系统,焦距为30mm～300mm,视场角为1.1°～11.4°,F数为3.5。由于变焦系统焦距较长,并且需要在控制口径的前提下减轻质量,经过对变焦理论进行分析并结合实际情况,采用正组补偿,运用Zemax软件,对变焦系统同时进行像质优化与轻量化设计,优化过程中加入非球面,达到简化结构,提高像质的作用;在不影响像面照度的情况下,对轴外光线进行了适当的拦光,使得有效口径尽量变小,同时对系统的部分透镜材料进行替换,平衡了高像质与轻质量间的矛盾,最终使系统的总体质量从937g减小到584g,且系统像质良好,轴上调制传递函数在120lp/mm处大于0.3,轴外调制传递函数在120lp/mm处大于0.2,各视场的调制传递函数在40lp/mm处大于0.5,畸变小于1%。根据变焦运动方程,运用Matlab软件进行编程计算,得到反映变倍组与补偿组运动过程的凸轮曲线,在变焦的过程中像面比较稳定,调焦顺畅。

摘要：在一些环境比较恶劣的情况下,需要密封使用的变倍望远镜,经常会将转像及变焦集成到目镜上,这样更有利于整体进行密封设计。因此设计了一种在可见光波段具有实像面转像变焦目镜的方案。通过对目镜初始结构的分析,高斯光学的计算,运用Zemax软件对选定结构进行优化设计,得到三组元4倍变焦目镜。目镜在变焦时入瞳的位置保持不变,出瞳位置的变化在3mm之内。传递函数曲线、畸变和倍率色差均符合目视光学系统的设计要求。根据动态光学理论,用Matlab软件设计了凸轮曲线,使得变焦的过程中像面比较稳定,调焦平滑。虽然目镜结构略显复杂,但光学镜片均采用球面,降低了整体目镜的成本,而且便于加工装配。

摘要：为了解决在大范围、多点位温度实时监测过程中温度传感器铺设工程复杂、维护成本高等问题，研究开发了基于光纤布拉格光栅结构的温度监测系统。利用光纤光栅衍射对波长的选择性，建立了温度与波长的函数关系，通过计算波长变化量反演被测位置的温度信息。由于环境、材料等因素，光谱分布与温度变化并不满足线性变化，所以设计了光谱校正算法完成波长与温度函数的曲线拟合，曲线拟合度大于99.7％。实验采用FB136L-IAC型防爆干燥箱、LPT-200型二极管，1550 nm光纤等对20～280℃范围内温度进行多点位实时检测，实验结果显示，当防爆干燥箱中的温度每改变1℃时，对应的中心波长向长波方向偏移大约0.04 nm ，与标准温度测试数据进行对比，误差低于±0.3℃。由于系统采用光纤传感网络，所以具有很强的抗电磁干扰能力，而光纤光栅衍射可实现精密测量，动态响应范围大、精度高。系统的新颖之处在保证高精度测量的同时，仍满足大范围、多点位、高抗干扰能力的快速铺设，具有很强的实际应用价值。

摘要：本文介绍一种齿轮公法线自动测量系统。其可以实现测量过程的自动化,能够大幅度提高测量效率和在一定程度上改善测量精度。该装置按照小型化设计理念,在多轴运动合成以及检测过程中的动态控制方面进行了一些新的尝试和技术创新。本系统对促进齿轮测量仪器的自动化具有重要的实践意义。

摘要：本文主要介绍了齿轮齿圈径向跳动智能同步机构的设计原理和设计制作过程,实践证明,该装置可大幅度提高实验效率并能一定程度的改善测量精度。取得了较好的实验效果。该装置对实现齿轮测量仪器的自动化和机电设备的一体化有着重要的实践意义。

摘要：本文设计了基于干涉条纹空间相干性的宽视场静态傅里叶变换干涉系统,采用静态结构取代传统机械扫描,最终完成光谱分布函数的获取。给出了系统的结构设计,通过实验对650 nm激光产生的干涉条纹进行傅里叶变换,最终获得其光谱分布,证实系统的可行性。

摘要：在宽视场静态傅里叶变换干涉系统中,静态干涉条纹获取后需要进行相应的标定处理,最终得到光谱分布函数还需要有对应的光谱分析算法,本文设计开发了一种专门应用于此系统的光谱分析算法,并采用C#语言完成了完整的软件系统。

摘要：f-θ透镜是激光标刻系统中最为重要的组成部分,它的性能将直接影响标刻机的标刻精度。设计的f-θ透镜波长为0.65μm的单色光,设计时引入负的桶形畸变,校正系统的场曲,使匹兹伐尔场曲为零,轴外和轴上像质一致,整个像面成平面,且系统波像差小于λ4。把入瞳放置在物方焦点处,形成像方远心光路,主光线通过f-θ透镜后平行于光轴射出,主光线在像面上的交点高度不变,描过程实现线性扫描,从而保障扫描精度。通过初级像差分析和已有的光学镜头库,确定f-θ透镜的初始结构参量,然后利用ZEMAX软件进行优化设计,得到由四片普通球面透镜构成的系统,该系统结构紧凑、焦距小,聚焦性能接近衍射极限,并且像面照度分布均匀、能量集中且相对畸变小,满足标刻要求。

摘要：介绍了光纤应力传感器,并针对传感器输出的微弱光电信号,结合现代的光电子技术、微电子技术及单片机技术设计了一个适合于微弱光电信号检测的智能光电系统。通过对光纤应力传感器输出的信号进行放大、隔离、滤波,以0~5V模拟电压输入ADC进行数据采集,最终通过STM32F429与上位机之间通信实现智能光电系统的人机交互。

摘要：为了能对粮仓内大范围进行温度实时监测,设计了基于光纤布拉格光栅的温度检测系统。通过被测区域温度与波长间的线性关系,结合光谱线性频移函数计算出被测区域的精确温度。实验采用FBG封装光纤探测器、光纤激光器、预处理电路等完成,测试数据可知,当中心波长发生0.04nm左右的波动时,其相应的温度改变为1.0℃,验证了系统的可行性。