摘要：减反射微纳结构表面具有宽光谱、宽角度抗反射的优异光学性能,在光电池、光探测领域有广阔的应用前景。但微纳结构表面的周期结构单元微小,容易受到外界环境影响而损伤。为增强微纳结构表面微纳结构单元的机械稳定性,提出并制备了复合网栅减反射微纳结构表面,在硅基底上构建氧化硅复合网栅结构,实现了对内部微纳结构单元的保护作用。经过光学反射率测试,所制备的复合网栅微纳结构表面在3~5μm宽谱段、0°~40°宽角度内的平均反射率小于4%。此外,利用胶带剥离法测试网栅结构对微纳结构的保护作用,实验结果表明,带有网栅结构的微纳结构形貌并未产生损伤且减反射性能保持良好,最终证明设计的网栅结构具有力学保护性能。该研究将有助于推动微纳结构表面在高精度光学探测领域内的应用。

摘要：针对折射率调制的表面等离子体全息显示方案,采用严格耦合波计算方法,仿真了变折射率薄膜正弦光栅结构参数与衍射效率的关系.结果表明,银作为表面等离子体激发材料时,0.2μm为光栅最优厚度,在此基础上,一级次光衍射效率与折射率差值、周期呈正比增长关系.对折射率范围进行了拓展,确定了折射率调制范围在1.34～1.8、周期为0.9μm时,对应的衍射效率可达33%以上.研究结果对于优化设计表面等离子体全息显示结构具有参考意义.

摘要：由于全景环带光学系统的头部单元结构形式复杂,内部光路经过多次反射与折射,杂散光情况比较严重,因此全景环带光学系统设计过程中对杂散光的分析尤为重要。文中着重分析全景环带光学系统头部单元中产生杂散光的形式,对未经全景环带光学系统头部单元反射的杂散光建立消杂光数学模型,在此基础上对全景环带光学系统行了优化设计;对全景环带光学系统中头部单元胶合面反射的杂散光采用一种凸向像面的弯月胶合镜的形式进行抑制,并通过ASAP软件建模仿真。仿真结果显示,杂散光能量降低90%,证明采用的结构形式和消杂光数学模型有效地抑制了杂散光的产生。

摘要：太阳模拟器作为一种重要的试验设备,广泛应用于空间技术、航空航天及太阳能产业等领域。在太阳模拟器的发展中,光源发光二极管(LED)的加入对其性能的增强起到了重要作用。介绍了太阳模拟器发展的背景,论述了LED作为其光源的优点和价值。列举了针对太阳模拟器性能评测的各项标准,逐个介绍并进行对比。叙述了国内外具有代表性的LED太阳模拟器结构、控制及光学设计,从光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照不稳定度等方面进行分析比较。总结了LED太阳模拟器的研发重点和发展趋势。

摘要：太赫兹时域光谱技术在无损检测领域有很好的技术优势和应用前景,提高系统的检测速度和探测频谱分辨率是当前时域光谱技术的一个重要课题,而太赫兹时域光谱系统的检测速度和延迟时间是由光学延迟线决定的。基于透射式太赫兹时域光谱系统,设计了一种新型的旋转式光学延迟线,该旋转延迟线包含24片平面反射镜,通过旋转改变光程,进而产生可变的延迟时间。对该光学延迟线建立了数学模型,并进行了工作状态下光路的仿真与实际实验验证。仿真与实验结果表明,延迟时间可达72ps,扫描频率为60Hz,最小二乘法计算得到的线性度可达99.96%。利用有限元分析(FEA)软件对该延迟线的机械结构进行了旋转状态下的受力分析和模态分析,验证了该设计在工作中的可靠性与稳定性。该设计相比现有的太赫兹时域系统中的线性延迟线,有更快的扫描速度和更长的线性延迟时间,有利于太赫兹时域光谱系统的光纤集成化。

摘要：光轴平行性是多光轴光电设备的重要参数,对其进行检测十分必要。随着光电设备复杂程度的逐步增加,其光轴之间的距离不断增大,传统的小口径检测手段已经不能满足现有光电设备的检测需求。针对大间距光轴之间的平行性的检测,设计了一种基于双五棱镜结构的扩径组件,实现了平行光管的出射光束的平移,并利用双光楔结构对扩径组件进行修正,将平行光管的有效口径由300 mm扩展至1 200 mm。对扩径组件进行数学建模分析和实际装调,并对检测系统进行整体精度测试。实验结果表明:平行光管出射的光束经扩径组件后能够保持良好的平行性,其平行误差在11″以内,满足大间距光轴检测的精度要求。

摘要：从位置和能量复合分辨的角度出发,开展基于微通道束导栅型空间调制的复合探测技术研究:探究微通道光电倍增机构的电子束空间束导机理,构建适用于栅型薄膜空间调制的微通道束导机构;揭示相关电子光学参数对其空间光学传递特性影响关系;设计构建基于微通道束导栅型空间调制的复合探测原型器件并在真空测试系统中开展了性能对比实验,最终验证栅型结构在成像与探测动态范围方面具有明显优势。

摘要：为解决星模拟器在光谱模拟时存在的衍射问题,提出一种消除数字微镜设备衍射效应的方法。建立标量衍射模型,将数字微镜设备等效为二维闪耀光栅,以光栅衍射理论为基础寻找影响衍射能级的因素,并推导出入射角与衍射效应的耦合关系。当光束沿数字微镜设备对角线入射,高度角为24°时,衍射效率达到最大化提高,衍射效率提高近12%,此时衍射损耗能量最少,数字微镜设备反射时存在衍射效应达到最小,通过ZEMAX优化设计出Czerny-Turner光学结构,校正系统像差。优化结果表明,在500~900 nm谱段内,光谱模拟精度优于5%,全谱段的光谱分辨率优于5 nm,可有效提升星敏感器地面标定精度。

摘要：分析了同心球面光学整流罩内、外表面的球心与机载激光通信发射天线的万向节点不重合时,非对称的光学整流罩对通信光束远场发散角的影响。结果表明,在最大通信光束远场发射角约为54°的条件下,外部口径为200mm、厚度为5 mm的K9球冠整流罩使口径为30 mm的通信光束远场发散角由126μrad扩展到5.27-6.46mrad,而仅由整流罩面形加工精度引起的通信光束远场发散角变化相比由整流罩光焦度引起的通信光束远场发散角变化十分微小,可以忽略不计。利用球面透镜补偿通信光束远场发散角的变化,可使通信光束在整个发射角范围内的远场发散角均小于600μrad。

摘要：在太赫兹厚度无损检测中,针对薄涂层上、下表面回波不可分的问题,测定频率为0.2~7 THz的普通面漆涂层的光学参数,根据其在频率为0.2~2 THz时的光谱特性,采用折射率常数模型和消光系数常数模型建立了反射式太赫兹波传播仿真模型。将仿真波形与实际太赫兹检测波形的差值方程组作为目标函数,提出最小二乘厚度优化方法,同时引入太赫兹发射器与样品间的距离参数对目标函数进行优化。设计具有不同阶梯厚度的面漆涂层样件进行无损检测厚度成像实验。实验结果表明:所提方法对定量无损检测精度有显著提高效果,对面漆涂层来说,厚度检测精度达到了7.9μm,相较于现有方法提升了2个数量级;距离参数的引入实现了对检测过程中太赫兹发射器与样品间距离分布的可视化分析。