提出并设计了一个应用数字微镜(DMD)的哈达玛变换近红外光谱仪。
以光栅为分光元件，用DMD代替传统的机械式哈达玛编码模板进行光学调制，用InGaAs单点光电二极管探测调制后的光谱信号。
综合考虑分辨率、能量利用率、像差和体积等因素，合理选择狭缝长和宽、光栅入射角及透镜焦距，采用光路分段优化法进行光学设计，通过DMD面阵上的狭缝像和探测器上的点斑尺寸等分析设计结果。
模拟分辨率优于4nm，探测器上点斑尺寸小于3mm,光学系统尺寸为75mm×25mm×85mm。
为提高光谱仪对弱光谱信号的探测能力，在系统前加入了一种集光结构，使从光纤出射的光能的利用率理论值提高24.2%。
实验结果表明，该光谱仪的光谱分辨率优于6nm，通过添加集光结构可以大大提高光谱仪的能量利用效率。
该光谱仪具有分辨率高、能量利用率高、体积小、成本低等优点，有广阔的应用前景。
以光栅为分光元件，用DMD代替传统的机械式哈达玛编码模板进行光学调制，用InGaAs单点光电二极管探测调制后的光谱信号。
综合考虑分辨率、能量利用率、像差和体积等因素，合理选择狭缝长和宽、光栅入射角及透镜焦距，采用光路分段优化法进行光学设计，通过DMD面阵上的狭缝像和探测器上的点斑尺寸等分析设计结果。
模拟分辨率优于4nm，探测器上点斑尺寸小于3mm,光学系统尺寸为75mm×25mm×85mm。
为提高光谱仪对弱光谱信号的探测能力，在系统前加入了一种集光结构，使从光纤出射的光能的利用率理论值提高24.2%。
实验结果表明，该光谱仪的光谱分辨率优于6nm，通过添加集光结构可以大大提高光谱仪的能量利用效率。
该光谱仪具有分辨率高、能量利用率高、体积小、成本低等优点，有广阔的应用前景。
2024/3/5 7:17:45
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简介：这份材料是作者自学Zemax光学设计及在实践中应用的案例汇编，提供初学者使用软件作光学系统设计练习，整个过程需要Zemax光学系统设计软件。
使用的软件版本为比较常见的2005或2009。
因两个版本在某些菜单列表和窗口形式上的些许差异，读者需自行对比测试。
最开始的一些例子是基于目前比较常见的教材和习作而进行的细化论述，以丰富本文内容同时对初学者入门更有帮助。
作者才疏学浅，不保证该文本的科学性和有效性，其主要作用在于帮助自己对知识进行积累、回顾和追溯。
文中会对各个实例的关键位置进行尽量详细的叙述，以达到尽可能全面地掌握知识的目的。
本文基于理论与实践的结合，不仅描述如何设计一套光学系统，并且讨论在实际生产中如何合理应用这些设计。
使用的软件版本为比较常见的2005或2009。
因两个版本在某些菜单列表和窗口形式上的些许差异，读者需自行对比测试。
最开始的一些例子是基于目前比较常见的教材和习作而进行的细化论述，以丰富本文内容同时对初学者入门更有帮助。
作者才疏学浅，不保证该文本的科学性和有效性，其主要作用在于帮助自己对知识进行积累、回顾和追溯。
文中会对各个实例的关键位置进行尽量详细的叙述，以达到尽可能全面地掌握知识的目的。
本文基于理论与实践的结合，不仅描述如何设计一套光学系统，并且讨论在实际生产中如何合理应用这些设计。
2024/3/4 9:38:49
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高光谱成像的应用效果非常依赖于所获取的图像信噪比(SNR)。
在高空间分辨率下,帧速率高、信噪比低,由于光谱成像包含了两维空间-光谱信息,不能使用时间延迟积分(TDI)模式解决光能量弱的问题;目前多采用摆镜降低应用要求,但增加了体积和质量,获取的图像不连续,且运动部件降低了航天的可靠性。
基于此,将超高速电子倍增与成像光谱有机结合,构建了基于电子倍增的高分辨率高光谱成像链模型,综合考虑辐射源、地物光谱反射、大气辐射传输、光学系统成像、分光元件特性、探测器光谱响应和相机噪声等各个环节,可用于成像链路信噪比的完整分析。
采用LOWTRAN7软件进行大气辐射传输计算,对不同太阳高度角和地物反射率计算像面的照度,根据电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)探测器的噪声模型,计算出不同工作条件下的SNR。
对SNR的分析和实验,选择适当的电子倍增增益,可使微弱光谱信号SNR提高6倍。
在高空间分辨率下,帧速率高、信噪比低,由于光谱成像包含了两维空间-光谱信息,不能使用时间延迟积分(TDI)模式解决光能量弱的问题;目前多采用摆镜降低应用要求,但增加了体积和质量,获取的图像不连续,且运动部件降低了航天的可靠性。
基于此,将超高速电子倍增与成像光谱有机结合,构建了基于电子倍增的高分辨率高光谱成像链模型,综合考虑辐射源、地物光谱反射、大气辐射传输、光学系统成像、分光元件特性、探测器光谱响应和相机噪声等各个环节,可用于成像链路信噪比的完整分析。
采用LOWTRAN7软件进行大气辐射传输计算,对不同太阳高度角和地物反射率计算像面的照度,根据电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)探测器的噪声模型,计算出不同工作条件下的SNR。
对SNR的分析和实验,选择适当的电子倍增增益,可使微弱光谱信号SNR提高6倍。
2024/2/10 13:49:08
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光学薄膜的缺陷是光学系统性能提高的瓶颈,一直是实验和理论研究的重点。
选取电子束蒸发工艺制备光学多层膜的典型缺陷,用扫描电子显微镜(SEM)测试了表面缺陷的形貌、成分。
膜料选取：TiO2,SiO2。
结果表明,结瘤缺陷在薄膜表面呈球冠状,成分为Ti,Si的氧化物;膜料喷溅颗粒未被完全包覆,或者不稳定吸附物崩落后形成的缺陷为凹坑状,成分为Ti,Si的氧化物,但是存在明显的Ti偏析;有一种表面粘附缺陷呈现不规则胶体状,碳含量明显偏高,为有机物;另一种粘附缺陷为带棱角块状,成分为Ti,Si的氧化物,与由结瘤形成的球状缺陷成分一致,是膜层崩落粘附形成。
选取电子束蒸发工艺制备光学多层膜的典型缺陷,用扫描电子显微镜(SEM)测试了表面缺陷的形貌、成分。
膜料选取：TiO2,SiO2。
结果表明,结瘤缺陷在薄膜表面呈球冠状,成分为Ti,Si的氧化物;膜料喷溅颗粒未被完全包覆,或者不稳定吸附物崩落后形成的缺陷为凹坑状,成分为Ti,Si的氧化物,但是存在明显的Ti偏析;有一种表面粘附缺陷呈现不规则胶体状,碳含量明显偏高,为有机物;另一种粘附缺陷为带棱角块状,成分为Ti,Si的氧化物,与由结瘤形成的球状缺陷成分一致,是膜层崩落粘附形成。
2024/1/26 11:08:42
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干涉测量技术以光的波长为度量单位，具有高精度、高灵敏度、和非接触的特点。
特别是20世纪70年代以来，干涉测量技术与现代激光技术、电子技术和计算机技术相结合，极大地提高了测量精度和重复性。
干涉测量已成为实现光学元件面形及微形貌，光学系统波像差，光学材料折射率、应力双折射等参数高精密检测的主要手段。
超精密干涉测量仪器与系统已成为Zygo、Zeiss、Nikon、4DTechnology、QED等企业的核心业务之一。
特别是20世纪70年代以来，干涉测量技术与现代激光技术、电子技术和计算机技术相结合，极大地提高了测量精度和重复性。
干涉测量已成为实现光学元件面形及微形貌，光学系统波像差，光学材料折射率、应力双折射等参数高精密检测的主要手段。
超精密干涉测量仪器与系统已成为Zygo、Zeiss、Nikon、4DTechnology、QED等企业的核心业务之一。
2023/12/9 21:13:05
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设计了一个视场角为30°的免散瞳立体成像眼底相机的光学系统。
系统由成像系统和照明系统组成,在成像系统中,设计了新型眼底立体成像光学结构,并加入前置物镜来提高成像分辨率;在照明系统中,通过设置环形光阑来避免角膜反射光的产生,并加入黑点板来消除网膜物镜产生的杂散光。
研究结果表明,该系统不仅可以实现眼底视网膜图像的多角度同步采集,还可以实现眼底视网膜6×106pixel的高清成像。
系统对正常人眼的物方分辨率高于200lp/mm,系统总长为290mm,场曲值小于28μm,畸变仅为-4.9%。
系统具有较强的调焦能力,能对-7~+5m-1屈光度人眼的眼底进行清晰成像。
系统由成像系统和照明系统组成,在成像系统中,设计了新型眼底立体成像光学结构,并加入前置物镜来提高成像分辨率;在照明系统中,通过设置环形光阑来避免角膜反射光的产生,并加入黑点板来消除网膜物镜产生的杂散光。
研究结果表明,该系统不仅可以实现眼底视网膜图像的多角度同步采集,还可以实现眼底视网膜6×106pixel的高清成像。
系统对正常人眼的物方分辨率高于200lp/mm,系统总长为290mm,场曲值小于28μm,畸变仅为-4.9%。
系统具有较强的调焦能力,能对-7~+5m-1屈光度人眼的眼底进行清晰成像。
2023/11/21 17:11:03
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针对机载光电成像系统的大视场高分辨率成像需求,设计一种基于共心球透镜的多尺度广域高分辨率光学成像系统,该光学系统包括大尺度共心球透镜和小尺度次级相机阵列,具有结构紧凑的优点。
根据共心球透镜所具有的球差和色差特性,并结合小尺度相机对像差进行进一步校正以分割视场,可以实现大视场高分辨率成像。
全系统在受力以及高、低温的条件下进行实验,实验结果表明该成像系统具有良好的稳定性,且全视场范围内的调制传递函数值恒接近于系统的衍射极限,弥散斑半径的方均根值小于探测器的像元尺寸,说明该系统的成像效果良好。
所提系统可以有效解决传统机载成像系统难以同时满足大视场和高分辨率的问题,为光学成像系统设计提供一种新思路。
根据共心球透镜所具有的球差和色差特性,并结合小尺度相机对像差进行进一步校正以分割视场,可以实现大视场高分辨率成像。
全系统在受力以及高、低温的条件下进行实验,实验结果表明该成像系统具有良好的稳定性,且全视场范围内的调制传递函数值恒接近于系统的衍射极限,弥散斑半径的方均根值小于探测器的像元尺寸,说明该系统的成像效果良好。
所提系统可以有效解决传统机载成像系统难以同时满足大视场和高分辨率的问题,为光学成像系统设计提供一种新思路。
2023/11/18 2:23:14
20.72MB
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【课题研究】此matlab程序用来模拟仿真光学系统的传递函数（MTF），将MTF进行参数化处理.rar
2023/10/26 20:51:14
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针对点目标提出了基于变形镜(DM)本征模式的无波前传感器自适应光学校正方法并进行了仿真和实验研究。
由DM的影响函数矩阵推导出一组符合导数正交关系的DM本征模式代替传统的Lukosz模式。
基于远场光斑的均方半径建立评价函数，利用DM本征模式系数与评价函数之间的关系求解出各阶模式所需的校正量。
通过仿真比较了上述两种模式的校正精度，分析了模式偏置系数对校正精度的影响，给出了算法对不同大小像差的闭环校正结果。
基于37单元DM搭建了实验系统，实验结果表明算法可以有效校正低阶像差，且采用DM本征模式的校正精度优于Lukosz模式。
由DM的影响函数矩阵推导出一组符合导数正交关系的DM本征模式代替传统的Lukosz模式。
基于远场光斑的均方半径建立评价函数，利用DM本征模式系数与评价函数之间的关系求解出各阶模式所需的校正量。
通过仿真比较了上述两种模式的校正精度，分析了模式偏置系数对校正精度的影响，给出了算法对不同大小像差的闭环校正结果。
基于37单元DM搭建了实验系统，实验结果表明算法可以有效校正低阶像差，且采用DM本征模式的校正精度优于Lukosz模式。
2023/10/6 9:52:54
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在日常工作中，钉钉打卡成了我生活中不可或缺的一部分。然而，有时候这个看似简单的任务却给我带来了不少烦恼。
每天早晚，我总是得牢记打开钉钉应用，点击"工作台"，再找到"考勤打卡"进行签到。有时候因为工作忙碌，会忘记打卡，导致考勤异常，影响当月的工作评价。而且，由于我使用的是苹果手机，有时候系统更新后，钉钉的某些功能会出现异常，使得打卡变得更加麻烦。
另外，我的家人使用的是安卓手机，他们也经常抱怨钉钉打卡的繁琐。尤其是对于那些不太熟悉手机操作的长辈来说，每次打卡都是一次挑战。他们总是担心自己会操作失误，导致打卡失败。
为了解决这些烦恼，我开始思考是否可以通过编写一个全自动化脚本来实现钉钉打卡。经过一段时间的摸索和学习，我终于成功编写出了一个适用于苹果和安卓系统的钉钉打卡脚本。
2024-04-09 15:03
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