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  • 简介:光刻空间像仿真作为各种计算光刻技术的基础,受到越来越多的重视。提出一种基于互强度傅里分析的光刻机投影成像快速模拟方法,从光刻成像互强度传播过程入手,基于傅里叶光学原理对成像要素进行多次空域-频域变换,得到一种快捷的空间像模拟途径。通过与标准解析空间像对比,发现该方法的计算精度可达10-4(最大光强归一化)。该方法避免了部分相干成像的Hopkins方程中繁琐的积分运算,操作性强、计算精度高。该方法适用于各种灵活多变的曝光成像条件,具备广阔的工程应用前景。

  • 标签: 部分相干成像 光刻机 空间像 傅里叶光学 仿真计算
  • 简介:光电指向器的轴系精度直接影响到光电系统的整体性能指标。分析了光电指向器轴系之间精度影响关系,根据对方位轴系、俯仰轴系和视轴轴系的各项误差源分析计算出各轴系误差值,结合在安装过程中方位轴系误差与俯仰轴系误差建立数学模型,寻找方位角和俯仰角与方位轴系、俯仰轴系、视轴轴系的误差之间的耦合关系,并将三个轴系误差进行耦合后建立数学模型分析。该分析方法和结果为光电指向器的轴系结构耦合误差设计提供了理论及工程依据。

  • 标签: 光电指向器 误差模型 多轴系误差耦合 误差分配
  • 简介:根据光谱相机技术指标要求,讨论了空间光谱相机的光学设计。采用准远心的离轴三反式结构满足测绘用光谱相机的低畸变要求。考虑加工、装调与检测等因素,将次镜设计成球面,提高了设计的可靠性。优化完成的设计结果相对畸变小于0.012%,成像质量良好,全视场各谱段MTF在Nyquist频率下优于0.75。加工、装调后的系统静态传函测试结果高于0.2的系统技术指标要求。

  • 标签: 光学设计 多光谱相机 离轴三反系统 传递函数
  • 简介:介绍了哈特曼法检测眼镜片的测量原理及对远轴光线的屈光度补偿,采用哈特曼法对渐进焦点镜片进行检测。提出了实验总体方案并得到CCD采样图,通过后续图像处理,理论上可以得到镜片的屈光度分布图。结果表明,哈特曼法检测渐进焦点镜片结构简单,方便可行。

  • 标签: 渐进多焦点镜片 哈特曼法 屈光度 光线追迹
  • 简介:光学系统公差的合理制定是影响相机总体性能的主要因素。首先针对光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路,设计离轴三反光谱相机光学系统;运用公差的灵敏度分析和反转灵敏度分析,计算系统内各公差参数对相机各谱段成像质量的影响,给出合理的公差要求及合适的补偿调整参数。按给定的公差要求,加工、装调了具有较高成像质量的光学系统。实验检测结果表明,相机静态传递函数在全视场所有谱段的实测值均在0.243以上,满足指标要求,制定的公差合理、可行,验证了公差分析与研究方法的正确性。

  • 标签: 光学设计 公差分析 多光谱相机 离轴三反系统
  • 简介:光纤传感器以光波为载体、光纤为媒介实现对被测信息的感知和传输,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、现场无需供电等优点,在国防和民用诸多领域得到了广泛应用。提出了一种新型光纤传感技术——双频干涉光纤传感技术,该技术结合了干涉光纤传感器与波长调制光纤传感器的优点,不仅分辨率高,而且易于解调和复用。围绕超短腔双频光纤激光器制作、对外界敏感特性、换能机制、传感器复用技术等方面展开研究,并特别介绍了双频干涉光纤声波/超声波传感器及其在生物光声成像等方面的应用。

  • 标签: 光纤传感 双频干涉技术 光纤光栅 生物光声成像
  • 简介:光谱成像仪是一种有效的对地观测工具,航空机载光谱成像仪在遥感领域得到广泛的应用.介绍一种新的小型光谱成像仪的设计,以小型化、轻量化研究为特点,使其与小型无人飞机精密结合,成为一种灵活机动的海洋监测工具,将在海洋污染、赤潮发现、原油泄漏等重大事件监测上发挥作用.

  • 标签: 航空遥感 多光谱成像仪 无人机 海洋监测 光谱技术 视频摄像技术
  • 简介:采用环架稳定的机栽光电吊舱,需要科学准确地估算各环架伺服控制电机的力矩,选择满足控制精度和安装要求的控制电机。通过分析各种扰动作用的途径和环架结构的抑制效果,估算系统实现指标所需要的加速度、速度,综合出各环架控制电机应有的力矩。得到的数据可用于吊舱系统的性能实现和小型化设计。

  • 标签: 伺服控制 多环架 几何约束耦合 摩擦耦合 力矩估算
  • 简介:针对目前红警系统站被动交会测距误差分析过程中,存在几何关系复杂、数学推导繁琐的缺点,提出一种站被动测距的单项误差解析及总体精度判定方法。该方法基于平面投影的几何关系,对测距单项误差逐一进行推导,得到相应的解析表达,几何关系直观、物理意义明确。通过仿真计算,分析了单项误差对总体精度的影响,发现方位角误差是测距误差的主要来源,讨论了双站及三站被动测距相对误差分布的特点与规律。

  • 标签: 红外警戒 被动测距 精度 仿真
  • 简介:研究了一种以蓝宝石为基底的可见光/激光/中红外“三光合一”窗口保护硬质增透膜。首先开展了蓝宝石基底无吸收硬质氧化物膜层的制备及其工艺最优化的研究,同时基于离子源工艺参数与反应气体流量的控制实现一种中波无吸收的低折射率Si_(1-x)O_x膜层,从而实现了全氧化物膜系在中红外波段上的应用。以此为基础,对蓝宝石基底可见光/激光/中红外三波段窗口膜系进行了优化设计与沉积仿真研究。经过大量镀制实验与工艺改进,最终制备出光学与机械性能良好的“三光合一”窗口薄膜,可见光至中红外波段上的平均透过率达到95%以上。镀膜样品一次性通过高低温试验、恒定湿热试验以及重度磨擦试验等。试验结果表明,膜层致密性和表面机械性能良好,具备一定强度的防潮防腐能力和抗激光损伤阈值水平,可适应海洋环境光电窗口的应用需求。

  • 标签: 光学薄膜 多光谱 蓝宝石 增透膜 膜系设计 光电窗口
  • 简介:用光纤激光器和阵列波导光栅搭建通道自混合干涉系统,用光谱分析仪监测环路中的光谱特性。研究了通道自混合干涉时的环路中光谱的特性以及温度对自混合干涉效应的影响。实验结果显示:环路中无光反馈时,其光谱是多个峰值,各峰值与阵列波导光栅通道特性对应,其包络与掺铒光纤激光器的自由增益谱吻合;有光反馈时,该通道光强减弱,多个通道同时引入光反馈时,光路中能量泄露到其他增益较高的通道,形成尖锋;当靶面距离光纤端面较近时,形成强反馈,该通道中会产生自激现象;当环境温度较高时,与AWG对应的各通道都能形成明显的波峰和波谷,温度较低时,波长较短部分波形较平坦,不适合作为传感通道。结果表明,通道自混合干涉系统用于传感网络是可行的。

  • 标签: 光纤激光器 自混合干涉 复用 光谱特性
  • 简介:应用傅里叶变换轮廓术测量物体三维面形时,当被测物体形状复杂或是被噪声严重污染时,导致频谱分布展宽,发生频谱混叠现象,基频提取困难,无法准确恢复物体的三维面型。提出了基于小波分解的傅里叶变换轮廓术,采用小波变换的方法对变形条纹图进行二维尺度分解,重构被测物的背景图像,滤出图像的零频成分,得到相对变形条纹。运用小波变换与傅里叶变换轮廓术相结合的方法,只需拍摄一幅变形条纹图,将被测物体与背景分离,不受背景成分的影响,且易于基频信息的提取,降低了对滤波器的要求。实验证明该方法较好地防止了频谱的混叠问题,提高了测量范围与解相精度。

  • 标签: 傅里叶变换轮廓术 相对变形条纹 小波变换 多尺度分解
  • 简介:提出了基于光学Tamm态耦合的通道表面等离激元吸收器。通过在金属一电介质一金属波导中引入光子晶体一金属异质结构设计了单向吸收器。对处于带隙范围内正向入射的电磁波,当满足阻抗匹配时产生光学Tamm态,吸收率高达0.988。表面等离激元波导内光子晶体/金属异质结构的非对称性导致单向阻抗匹配和吸收。当波导中引入多个光子晶体/金属异质结构时,由于多重光学Tamm态耦合产生多个劈裂的吸收峰。吸收峰的频率可以通过改变光学Tamm态之间的耦合强度来调节。所提出的通道单向表面等离激元吸收器将在光学集成电路及太阳能电池等领域具有潜在的应用。

  • 标签: 表面等离激元 吸收器 光学Tamm态 多通道 耦合
  • 简介:为提高人脸识别的正确率,提出了一种改进的特征提取及分类算法。首先采用Contour-let变换对人脸图像进行尺度分解,然后由低频子带和各尺度各方向的高频子带得到人脸的特征值,并将它们组合成尺度特征向量,再应用多元回归分析方法进行人脸识别。由于尺度特征向量不仅反映了整幅图像的全局特征,还反映了图像各种尺度下的边缘、纹理等奇异特征,因此具有更多的鉴别信息;多元回归分析则充分考虑了同一总体的各样本间的强线性关系。在ORL人脸库上的实验显示人脸识别率达97.78%,优于其他的方法。

  • 标签: 人脸识别 多尺度特征向量 多元回归分析 特征提取
  • 简介:4UPS-1U并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个独立的转动自由度。以平台的任意UPS驱动分支为研究对象,分析了并联稳定平台的UPS驱动分支的运动情况,推导了UPS驱动分支各构件速度与动平台速度之间的关系。采用牛顿-欧拉法建立了并联稳定平台的动力学模型,进行了其运动控制仿真研究。仿真结果表明:该并联稳定平台能够补偿运动载体带来的纵横摇偏差,可以提供给光电设备工作时需要的绝对水平环境。

  • 标签: 并联稳定平台 运动控制 动力学模型 仿真
  • 简介:针对激光雷达在物性信息探测方面的缺陷,提出了一种新型光谱激光雷达用于地物探测,兼具三维空间探测能力和物性探测能力。随着探测波长增加,光谱激光雷达数据采集与处理对整个系统的运行至关重要。根据光谱激光雷达系统结构原理,基于图形化编程语言Lab-VIEW,进行数据采集与处理系统单元及整体设计,实现系统功能需求。通过实验运行,数据采集与处理系统的运行良好,同时通道回波信号的采集也进一步验证了光谱激光雷达的物性探测能力。

  • 标签: 多光谱 激光雷达 采集 处理
  • 简介:基于新型的多维成像技术,研制了一种基于液晶可调滤光器(LiquidCrystalTunalFilter,LCTF)的光谱图像色彩复制装置,实现了对图像色彩信号的复制,将光谱成像技术应用于色彩复制领域。描述了系统的工作原理、装置的详细设计与实现过程等,通过该装置对计量院校准过的标准色卡复制成像,获取了31个通道光谱图像,色差ΔE_(Lab)=2.7,合成后的彩色图像质量良好,色差小、复制精度高,可用于多个领域图像色彩的精确复制和可视化逼真再现。

  • 标签: 多光谱 液晶可调滤光器 色彩复制 同色异谱 色差
  • 简介:并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个相互独立的转动自由度。以并联稳定平台为研究对象,介绍了动载体下并联稳定平台的工作原理,进行了并联稳定平台的运动学分析。采用齐次坐标变换方法,推导了从大地坐标系到平台定坐标系的转移矩阵,建立了并联稳定平台的稳定解算模型,进行了并联稳定平台的数值仿真研究。结果表明:随着旋转角增大,并联稳定平台的姿态角偏差和方位角偏差越来越大;在实际控制系统中若不考虑旋转角作用,这将严重影响并联光电设备稳定平台的稳定精度。该研究为并联稳定平台控制系统设计提供了一定的理论依据。

  • 标签: 并联平台 稳定解算 转移矩阵 运动学分析
  • 简介:基于液晶可调滤光片(LiquidCrystalTunableFilter,LCTF)的分光原理,设计一种工作谱段为400~720nm,焦距4.5mm,视场角140°,F数为1.28的广角光谱成像光学系统。该光学系统由前端光学镜头、LCTF和成像镜头组成,其中前端光学系统镜头将入射光束进行扩束,同时将入射光束的广角视场缩小至LCTF可接收角度范围内;LCTF利用液晶材料的电控双折射效应,实现对某一波长光信号的选择透过。根据光谱成像系统的总体方案,对光学系统的各光学参数进行合理选取。设计结果表明,整个系统在120lp/mm的空间频率处轴上及轴外的调制传递函数MTF均大于0.4。

  • 标签: 光学系统设计 多光谱成像 液晶可调滤光片(LCTF) 调制传递函数