高密度微透镜面阵的研制

高密度微透镜面阵的研制

一、高密度微小透镜面列阵研制(论文文献综述)

薛莉[1](2021)在《高光能利用率随机微透镜阵列激光光束匀化方法研究》文中认为激光在诸多领域有着广泛的应用,比如医学治疗、激光照明、激光探测、卫星通信等。激光输出光斑能量一般呈高斯分布,在一些特殊应用中不能满足实际要求,例如激光焊接、曝光机照明系统、激光打孔、激光投影等,需要把高斯光转化为平顶光来达到应用要求。实现激光光束匀化的方法有很多,比如液晶空间光调制器法、非球面透镜组法、光学衍射元件法等,但无法同时满足小型化、集成化、适用于宽波段、制备工艺成本低等要求。微透镜阵列为折射型连续面型结构,可用于激光光束匀化,具有衍射效率高、体积小、杂散光较少、适用于多波段、可实现系统集成化等优点,具有较高的实用价值。然而针对高相干性激光进行光束匀化时,传统周期性的微透镜阵列实现光束匀化时,将输入光束分割为多个子光束,子光束相互叠加,由于激光的相干性产生干涉条纹,严重影响匀化光斑效果。本文针对以上问题,提出采用光刻技术与湿法刻蚀相结合的方法制备一种新型的小型化、集成化、可适用于宽波段的随机微透镜阵列实现激光光束匀化,打破微透镜阵列的周期性,降低匀化过程中的相干性,获得高能量利用率的匀化光斑。论文的主要工作内容如下:(1)研究了国内外激光光束匀化的发展现状,设计出随机微透镜阵列结构。微透镜阵列的子透镜单元主要由口径、矢高等参数决定,因此通过改变口径和矢高使其随机,打破周期性。光束经过微透镜阵列后子光束之间的相位差随机分布,以提高高相干性激光光束经过微透镜匀化后的光斑均匀性。(2)提出了一种利用光刻工艺和湿法刻蚀相结合的手段制备随机微透镜阵列,可实现连续面型、不规则排布微透镜阵列的低成本、一体化成型。对光刻技术工艺以及刻蚀液配比进行研究,制备出蜂窝状、单面以及双面的随机微透镜阵列,表面粗糙度低至13nm。(3)对制备结构的宽波段适用性进行了实验测试和验证。测试了650 nm、532nm和405 nm不同波长下光束匀化的光斑均匀性和能量利用率,蜂窝状随机微透镜阵列,光斑均匀性达到80%,能量利用率均达86%;对于单面和双面随机微透镜阵列,光斑均匀性超过89%,能量利用率优于86%。结果表明,制备的随机微透镜阵列可实现小型化、集成化、适用于宽波段,能获得较高的能量利用率和光斑均匀性。

尹东旭[2](2021)在《球面波入射二维振幅光栅的泰伯效应理论及实验研究》文中认为微小光学领域主要研究内容包括在纳米至毫米级光学元件上发生的光学效应,以及研制这些光学元件的光学微加工工艺技术。光栅在衍射复合成像效应中扮演着重要的角色,因此本文将以二维振幅光栅为对象,着重研究球面波照射光栅的泰伯效应,揭示其成像规律以及成像特点,并讨论分析球面波以及平面波照射光栅的泰伯效应的区别和联系。光栅的泰伯效应是指衍射自成像现象,该现象是在不使用透镜的情况下,仅仅依靠光源在光栅上发生衍射,并在光栅后方特定距离处形成的。泰伯效应成像系统大致可以分为光源入射部分、周期性物体传递部分以及成像部分。其中周期性物体传递部分的相关研究较多,如振幅光栅、相位光栅、弯曲光栅及分形光栅等,其本质是讨论不同透射率函数对成像的影响。关于成像部分的研究也不少,如泰伯共轭现象、对称性原理等。然而关于入射光源为球面波的研究比较缺乏。本文利用菲涅尔-基尔霍夫衍射理论对球面波入射二维振幅光栅在菲涅尔衍射区的光场分布进行研究,讨论球面波照明光栅所产生的泰伯像、相位反转的泰伯像以及分数泰伯像的成像规律(下文将这些像统称为自成像)。理论发现:球面波照明时,泰伯效应的成像规律与平面波照明显着不同,其成像距离与光源至物平面的垂直距离满足反比例函数的关系;与平面波照明所观察到的自成像相比,球面波照明能够观察到放大一定程度的自成像。并且球面波照明时,自成像距离,等于自成像周期放大倍数与平面波照明时的自成像距离的乘积。试验中给出了球面波照明时,光栅的泰伯像以及泰伯像周围的成像图、相位反转的泰伯像、泰伯子像,结果发现只有在本文理论推导的距离处能够观察到清晰的衍射自成像图,在其周围的自成像图都模糊不清,证明了本文关于球面波照射时泰伯效应理论分析的正确性。此外改变光源至光栅平面的距离,观察到了不同大小以及不同周期的泰伯像,其成像距离以及成像大小、周期的变化趋势在光源靠近光栅平面时较快,当光源远离光栅平面时,其变化趋势较慢,如果光源至光栅平面之间的距离足够远,那么泰伯效应的成像规律将于平面波照射光栅的情况一致。最后给出了分数泰伯效应的成像图,根据像元交叠程度的不同,分数泰伯像可以分为两种(点状离散分布以及规律网格分布)。其中泰伯子像中的像元完全交叠,光照强度均匀,呈规律的全明亮网格状分布。除泰伯子像之外的分数泰伯像的像元不完全交叠,呈点状离散分布。本文的研究将扩展球面波泰伯效应在长距离测量方面的应用。

邹崴[3](2018)在《某重点实验室高温高压压缩空气管道设计及应力分析》文中提出管道的应力分析是跨越材料、冶金、材料力学等多学科的交差学科,对于高温、高压管道应力分析研究的动力来源于国家航空航天、核电、石油化工、军工等行业的发展需求,本研究方向相关行业的工程大多为国家重点大型工程,如:“俄气南供”、国内各核电工程、军工、航天等领域,民用建筑热工极少遇到相关参数的工程内容。为了便于压力管道工程的设计、安装、制造、使用、验收和维护,本文采用有限单元法对管道在特定运行工况下进行应力分析。某国家重点实验室建设一套高温、高压的实验装置,该套装置由几个设备组成,设备之间通过管道连接。管道内输送的介质为压缩空气,介质设计温度为500℃~800℃,管道设计压力最大为40.0MPa。我国现行管道应力计算采用的设计规范《工业金属管道设计规范》GB50316-2008规定我国压力管道的设计规范使用的范围是压力(?)42MPa,而对于高温对于管道的影响,《工业金属管道设计规范》GB50316-2008的条文解释中只是说明采用材料需用温度下的金属材料即可,而对材料的选择方式并没有做详细的说明。在高温工作条件下,采用国标的计算方法计算出的计算结果参照美标要相对保守。工程实际参考美标ASMI标准,采用有限单元法对管道、管系进行应力分析。本文通过工程实践的要求采用计算机模拟的方法,结合冶金学的知识,对工作钢管的金属材料进行选择,并校核制管标准与管件标准的可靠性。根据数值模拟分析结果,确定产生应力集中的主要位置为主管的弯头处、主管与支管连接的三通处、支管与设备连接的法兰处。在主管上安装补偿器可以降低主管对于支管切向的应力,通过加大干管与弯头的壁厚,可以改善主管道的受力状况,但会增加主管对于支管切向的应力,采用大转弯半径弯头可以将低弯头处的应力集中。可以通过再支管上增加U型弯及在支管上安装补偿器的手段减少支管对于主管及设备接口法兰处的推力。采用上述措施后,管系内的峰值应力降低到管道及管件自身的能够承受的应力范围内,管道可以在峰值应力工况下运行。

徐曼[4](2016)在《导引头用折反射式红外消热差镜头光学技术研究》文中研究说明现代战争中,要实现导弹的精确打击就需要有高性能的导引头,红外光学成像系统又是整个红外导引头的眼睛,它的作用是把目标的红外辐射成像到探测器上,形成红外热图像,从而实现对目标的识别、跟踪和打击。导引头光学系统成像质量的好坏,直接影响导引头的精确打击能力。本论文通过分析反射式系统和透射式系统的优缺点,采用折、反系统相结合的方式对一种小弹径导引头用卡塞格林式改进型红外折反射系统进行了光学镜头设计。该系统的主次反射镜采用高次非球面,利用二次成像使光学系统出瞳和探测器冷屏相匹配,并进行了光学被动消热差设计,同时在关键的装配环节进行了工艺研究和工艺改进,通过设计结果分析和实际产品性能测试,最终证明了所设计的光学镜头产品成像质量优良、性能良好。

闫兴涛[5](2013)在《基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究》文中进行了进一步梳理针对推扫式红外遥感成像技术在高分辨对地观测领域的重要地位,结合我国红外遥感技术发展现状和长线阵红外探测器技术水平,本文研究了利用线面转换的异型红外光纤传像束线阵端实现大视场推扫,面阵端每根光纤与成熟的小面阵红外焦平面阵列像元间一对一耦合获得高分辨红外遥感图像的方法。该方法规避直接获取长线阵红外探测器的技术难度,对我国红外遥感技术的发展意义重大。全文对基于红外光纤传像束的推扫式红外相机系统的工作原理、结构组成、系统像质评价方法、各光学系统的选型设计、光纤传像束与光学系统间高效率耦合等关键技术进行了论述,并进行了推扫式红外光纤传像系统原理演示实验。分析出的系统调制传递函数表达式和仿真结果可用于系统的像质评价,对其它离散采样成像系统的光学系统设计和评价也具有指导意义。所介绍的像方远心型离轴三反光学系统设计方法简单快速,利用该方法设计的Wetherell型离轴TMA光学系统不仅可作为本文红外相机的前置望远系统,还可用作成像光谱仪等其它要求像方远心结构的各类仪器中。所设计的两种型式后继耦接系统结构参数、成像质量、温度灵敏度和公差分析结果等均满足设计要求,还可用作其它要求100%冷光阑效率的红外中继系统。所设计的用于红外光纤传像束耦合的微透镜阵列解决了系统填充率低、焦比退化引起耦合损耗大等问题,模拟结果表明,引入微透镜后可使系统的光能利用率提高40%以上,且所述设计方法还可设计用于红外焦平面耦合的微透镜阵列。最后进行了光纤传像红外系统推扫成像演示实验,获得了良好像质的拼接图像,实验结果及分析表明利用红外光纤传像束实现推扫成像具有可行性和优越性,为后续进一步的原理样机实现奠定了基础。

郑建洲[6](2011)在《高功率激光靶面均匀辐照技术的研究》文中研究指明在惯性约束聚变(ICF)等精密物理实验研究中对高功率激光靶面辐照的均匀性提出了苛刻的要求。实现靶面均匀辐照是实验成败的关键因素,也是当前该领域中前沿性课题,具有重要的学术价值和实际意义。本论文主要研究在强激光技术中对靶面均匀辐照问题有重要意义的列阵式均匀辐照光学系统,取得了以下主要结果:1.首次提出了正交柱透镜列阵光学系统(OCLA),应用标量衍射积分理论和傍轴矩阵光学的方法,给出了系统的设计原理和OCLA系统远场和准远场光强分布的解析表达式,并对OCLA系统的匀滑特性进行了详细的数值模拟和优化设计。提出了应用离焦打靶和消衍射方法抑制OCLA系统的大尺度不均匀性。2.提出了两种焦斑可调的列阵式点聚焦系统,①焦斑可调的透镜列阵均匀辐照光学系统,②可变焦正交柱透镜列阵均匀辐照光学系统。应用矩阵光学和广义衍射积分理论分析了两变焦均匀辐照光学系统的工作原理和优化设计的参数。对两可变焦列阵式均匀辐照光学系统的数值模拟和Zemax光学软件的检验,证实了其匀滑的效果。3.通过理论和实验详细研究了正交光楔列阵(CSWA)聚焦系统的小尺度不均匀性的变化规律。根据波动物理光学,首次推导出了CSWA系统的多光束干涉条纹主极大和两相邻主极大间的次极大间距公式,应用柯林斯公式和ABCD传输矩阵理论由数值模拟计算证明了CSWA的小尺度不均匀性的变化规律。对两种抑制CSWA系统小尺度不均匀性(the SSRNU)的方法楔角偏差和离焦打靶建设进行了理论和实验研究,两者符合的非好。给出了楔角偏差和离焦量的最佳设计参数。4.应用偏振控制板(PCP)和正交柱透镜列阵结合的方法抑制靶面的小尺度辐照不均匀性。应用物理光学软件GLAD对该方案的匀滑效果进行了详细的三维数值模拟,并通过适当离焦,均匀度和能量利用率都可达到最佳值。5.基于部分相干光的传输规律和广义衍射积分理论,由高斯—谢尔模型(GSM)光束描述准单色部分空间相干光,建立了部分相干光PCL通过透镜列阵系统光强分布的理论模型以降低焦斑的小尺度(高阶模)不均匀性,通过详细的三维数值计算分析表明,与完全相干光通过该匀滑系统时相比更能显示该方案匀滑效果的优越性。如果考虑横向热平滑效果以及靶面适当离焦时,靶面上的高频空间光强调制可以得到进一步的抑制,可得到最好的辐照均匀性和能量利用率。

刘德森,蒋小平[7](2010)在《微小光学与异形孔径微透镜阵列研究》文中研究指明讨论了微小光学的发展和异形孔径(正方形和六角形)微透镜阵列的制作。自聚焦透镜的制作加速了微小光学的产生,微透镜阵列器件的应用,促使微小光学迅猛发展,异形孔径微透镜阵列的研制,开创了微小光学新的研究领域。重点对异形自聚焦透镜和异形孔径微透镜阵列的理论和实验研究工作进行讨论,给出了有益的结果。

李佳[8](2008)在《用于传像光纤束集成的折射微透镜阵列研究》文中进行了进一步梳理随着现代科学技术的飞速发展,微光学技术的制作工艺有了极大的提高,作为重要的微光学元器件家族的一员-微透镜在许多领域有了广泛的应用和迫切的需求。由于光纤有着良好的柔韧性和光信号传递能力,近年来光纤用于传像领域的研究在国内外越来越得到重视,并且已经在军事方面比如导弹预警等领域发挥着巨大的作用。由于传像光纤束一般的填充系数很低,接收信号光能力较低,为了提高传像能力,提高信号利用率,有必要在光信号收集端集成微透镜阵列,使之与光纤束相配。本文介绍了基于某种传像光纤束制作微透镜阵列的工艺流程以及微透镜阵列与这种传像光纤束的集成,其主要内容如下:(1)从光学填充系数和几何光学的角度对折射微透镜阵列的设计理论进行了分析讨论,着重介绍了球冠形折射微透镜和方形折射微透镜的设计方法和计算公式,并利用ZEMAX光学软件对微透镜进行模拟分析,得到较为理想的微透镜的参数。(2)针对某种传像光纤束,研究了用于集成微透镜阵列的设计和制作方案,从前期的图像的采集和数据的计算、掩模版的设计,到后期的实验制作,重点研究了热熔成形法制作折射微透镜阵列的整个工艺流程,并对实验过程中的各流程的参数设置进行了介绍。(3)对实验制作出的折射微透镜阵列进行了扫描测试与分析,根据设计理论和公式对制作的微透镜的参数进行了计算,并利用ZEMAX根据其参数进行了聚光能力的模拟和分析。(4)研究了微透镜阵列与光纤阵列的集成方式,介绍了具体的集成方法,在自制的手动对准平台上实现了微透镜阵列与光纤束的集成。

邬融[9](2008)在《衍射光学元件的高效计算与设计方法》文中研究指明本论文是围绕国家重大项目,结合高功率激光装置需求的基础上,对光束控制元件的设计、应用和测试等方面进行了系统性的论述,主要研究内容及获得的成果如下:一、大规模点阵的并行计算方法随着装置对光束控制元件DOE的尺寸需求越来越大,也就意味着设计上需要更多的采样点阵以保证满足采样定理同时扩大合适的输出计算窗口。然而单机在点阵成倍扩大时,计算能力不足的劣势凸现,内存以及时间都成为瓶颈。本论文利用MPI(Message Passing Interface)并行程序语言,开发了适用于DOE设计的并行计算方法。使用课题组的小型并行计算平台,计算时间上相比于单机大大缩短,可以满足今后大尺寸DOE器件的设计时间要求。二、平面靶的差值反馈优化算法当前针对光束整形的衍射光学元件的设计中,均需要采取模拟退火算法(SA)做进一步优化已得到更好的输出光斑。然而由于SA的随机性,所需的搜索时间很长,相比于光斑均匀性的提高量,性价比很低。差值反馈优化算法克服了SA的随机性,它通过一定的数学近似,将实际输出与理想输出的差值反馈到输入的位相结构上,进行相应调整,从而可以在很短的时间内收敛到一个更优的位相结构,极大的缩短了元件的设计周期。同时,根据该算法的数学推导过程,对于任何线形系统,只要选取相应的差值,均可使用该算法对已有的较优解来做进一步优化。三、多目标面迭代算法实现焦点附近3维空间束匀滑传统DOE设计的目标输出面都只是单独的2维平面,偏离目标设计面的光斑均匀性明显变差;另一方面间接驱动的目标输出面并非垂直于光轴而是与之有一定夹角。因此这两方面都对焦点附近3维空间提出了束匀滑的要求。本论文通过离散化3维空间,设置不同的接收反馈因子,展开递归搜索等方式,开发实现了多平面迭代算法。该算法的设计结果与传统设计结果的对比表明,在焦点附近约0.2mm的空间里,光束的均匀性和衍射效率都得到了不错的保持,从而提高了现有的空间设计指标,增强了器件的适应性。四、正面到斜面的可逆传输实现间接ICF束匀滑在间接ICF的小焦斑进洞的工程模型中,其腔口平面相对于光轴是一个斜面,工程要求在腔口上实现圆型光斑的注入,并且尽可能压低其余旁瓣使得不烧蚀腔口端面以顺利进洞,反映到DOE设计中,就是一个斜面设计以及消旁瓣的问题。本文首先研究了几种正面到斜面的传输方法,并根据Fourier空间内波矢的旋转变换,综合出了可逆的谱旋转方法,解决了正面到斜面的可逆传输问题。然后利用该方法,开发了消旁瓣的设计方法。大点阵的设计结果表明,可以注入大部分激光能量到靶腔中,并且所需压制旁瓣区域的功率密度很低,设计上满足了工程需求。五、口径缩放以及中心漂移的设计算法提高DOE的口径宽容性无论是平面靶还是间接靶的DOE设计,都不得不考虑口径影响,这源于实际打靶中,照射到DOE器件上的光束口径有一定量的缩放,且还会偏离中心少许;而理论设计上均假定入射光束口径不变并且固定在中心,导致实测结果与设计偏差较大。本文对此作了相应研究,并将口径的变化直接纳入到DOE的迭代设计中,利用随机入射口径的方式来使得DOE元件对口径在给定范围内变化的入射光均具有较好的输出光斑。设计结果表明,对于任何在DOE有效位相单元内的入射光都能得到一个较好的平均结果,包括光斑德均匀性指标和所需压制旁瓣区域的功率密度。从而大幅提高了DOE的口径宽容性。六、320mm口径DOE器件的打靶测试,改进和应用前景由分步迭代算法设计制作的320mm有效口径的DOE器件,进行了实验打靶测试,实测结果与设计指标偏离较大:中心亮点较大,旁瓣较高,衍射效率太低。经计算分析,设计口径与实验口径相差较大以及DOE单元数太少很可能是出现问题的原因。因此,今后设计上应该要加入适于入射光口径变化的位相结构,同时扩大计算点阵以抑制旁瓣并尽量降低其余衍射级次的能量,就可以避免上述问题,使得DOE元件顺利应用到ICF光束控制系统中。

薛佩瑶[10](2008)在《LD泵浦Nd:YAG倍频蓝光激光器》文中指出LD泵浦的全固体激光器是目前激光技术领域中最为活跃的分支,也是固体激光产品最终发展的方向。其中LD泵浦的固体绿光激光器技术已发展很成熟,而全固体蓝光激光器由于功率等因素的限制,其产品并不多见。为获得激光器的TEM00模输出和高的转换效率,泵浦光与谐振腔之间必须有个相应的良好的光学耦合系统。针对这一技术难题,我们也加入到LD泵浦蓝光激光器的研制行列,期望做些有用的探索。本实验采用了有望获得较高蓝光输出的Nd:YAG激光晶体,该晶体的准三能级激光通过倍频可得到473nm蓝光激光。本论文中首先分析了Nd:YAG晶体的能级结构及其荧光谱线,计算出在946nm波长处的吸收截面和受激发射截面,并分析了Nd:YAG晶体能够在室温下以准三能级运转的原因,从而阐明它是目前最适合间接产生蓝光的激光材料。其次,讨论了泵浦光与激光之间的匹配对激光的输出的影响,应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统,并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果。该系统由四个柱面微透镜组成。快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了对半导体激光光束准直的基础上聚焦光斑的半径为86μm,满足了腔内泵浦光束的模式与振荡光模式的匹配。当泵浦光功率为1.8W时,获得44mW的473nm波长的TEM00模激光输出,总的光.光转换效率为2.4%。

二、高密度微小透镜面列阵研制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、高密度微小透镜面列阵研制(论文提纲范文)

(1)高光能利用率随机微透镜阵列激光光束匀化方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 国内外激光光束匀化方法研究
        1.2.1 非球面透镜组
        1.2.2 液晶空间光调制器
        1.2.3 衍射光学元件
        1.2.4 双折射透镜组
        1.2.5 微透镜阵列
        1.2.5.1 微透镜阵列研究现状
        1.2.5.2 微透镜阵列的制备方法研究
    1.3 本论文的主要内容及结构安排
第二章 微透镜阵列光束匀化原理
    2.1 引言
    2.2 传统周期性微透镜阵列光束匀化原理
        2.2.1 单片周期微透镜阵列
        2.2.2 双片周期微透镜阵列
    2.3 随机微透镜阵列光束匀化原理
        2.3.1 单面随机微透镜阵列
        2.3.2 双面随机微透镜阵列
    2.4 本章小结
第三章 随机微透镜阵列的研制
    3.1 引言
    3.2 掩模版设计
        3.2.1 单面随机微透镜阵列
        3.2.2 双面随机微透镜阵列
    3.3 刻蚀液的研制
    3.4 随机微透镜阵列的制备
        3.4.1 蜂窝状随机微透镜阵列的制备
        3.4.2 单面随机微透镜阵列的制备
        3.4.3 双面随机微透镜阵列的制备
    3.5 本章小结
第四章 随机微透镜阵列光束匀化实验
    4.1 引言
    4.2 光束匀化均匀性测试
        4.2.1 测试原理
        4.2.2 均匀性测试
    4.3 光束匀化发散角测试
        4.3.1 测试原理
        4.3.2 发散角测试
    4.4 光束匀化能量利用率测试
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本文的主要创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)球面波入射二维振幅光栅的泰伯效应理论及实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 微小光学发展概述
    1.2 光栅发展概述
    1.3 泰伯效应研究进展
    1.4 主要研究内容
第2章 泰伯效应基本理论
    2.1 标量衍射理论
    2.2 二维采样定理
    2.3 平面波入射光栅的泰伯效应
        2.3.1 泰伯像
        2.3.2 相位反转泰伯像
        2.3.3 泰伯子像
    2.4 本章小结
第3章 球面波入射光栅的泰伯效应
    3.1 球面波衍射理论
    3.2 球面波入射光栅的泰伯效应
        3.2.1 泰伯像
        3.2.2 相位反转泰伯像
        3.2.3 泰伯子像
    3.3 实验结果
        3.3.1 实验系统装置设计
        3.3.2 泰伯效应实验图像与结果分析
        3.3.3 分数泰伯效应实验图像与结果分析
    3.4 本章小结
第4章 应用前景探讨
    4.1 平面波短距离测量
    4.2 球面波长距离测量
第5章 总结
    5.1 本文总结
    5.2 本文的不足之处及展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间工作情况

(3)某重点实验室高温高压压缩空气管道设计及应力分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国际上常用的标准体系
        1.2.2 国内常用的标准体系
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法与技术路线
第二章 CAESARⅡ软件管道应力分析的理论基础
    2.1 局部坐标系中的单元刚度矩阵及等效节点荷载列阵
    2.2 整体坐标系中的单元刚度矩阵和等效节点荷载列阵
    2.3 管系总体刚度矩阵和管系节点荷载阵列
第三章 高温高压压缩空气管道材质的选择
    3.1 钢管用金属材料
        3.1.1 金属的微理结构
        3.1.2 金属材料的基本性能
    3.2 高温对金属材料性能的影响
    3.3 高压对管道材料性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 高温高压压缩空气管道受力分析的计算机模拟
    4.1 管道布置的初步设想
    4.2 管系模型的建立
        4.2.1 模型的尺寸参数
        4.2.2 边界条件的设置
    4.3 计算机模拟分析
        4.3.1 原始状况下管道的受力分析
        4.3.2 在主管上安装补偿器、并加大了主管壁厚后的受力分析
        4.3.3 支管采用U型弯后的受力分析
        4.3.4 支管安装补偿器后的受力分析
    4.4 温度升高后管道峰值应力的变化
        4.4.1 计算机模拟数值分析800℃时管道的应力
        4.4.2 与500℃时管道应力的对比
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(4)导引头用折反射式红外消热差镜头光学技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内、外红外导引系统状况
    1.3 课题工程背景
    1.4 折反射式红外导引头光学系统设计的难点和研究思路
    1.5 章节安排
2 红外导引头简介及红外光学系统选型分析
    2.1 红外导引头简介
        2.1.1 红外导引头的功能和分类
        2.1.2 导弹对红外成像导引头的要求
        2.1.3 红外导引头的组成
    2.2 红外光学系统选型分析
        2.2.1 红外光学系统结构形式
        2.2.2 红外光学材料
        2.2.3 红外光学整流罩
        2.2.4 红外光学系统无热化技术
    2.3 双反射镜初步计算
3 导引头光学系统设计
    3.1 光学设计的概念及设计软件
        3.1.1 光学设计的概念
        3.1.2 光学设计软件简介
        3.1.3 ZEMAX软件设计过程简介
    3.2 主要设计技术方案
        3.2.1 主要技术指标及设计方案
        3.2.2 主要参数计算
        3.2.3 设计结果
4 红外光学系统设计结果分析及装调工艺研究
    4.1 红外光学系统像质评价方法
    4.2 设计结果像质评价
    4.3 光学系统的公差分析
    4.4 光学系统装调及工艺方法改进
5 总结
致谢
参考文献

(5)基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外红外遥感技术发展历程
        1.2.2 国内红外遥感技术发展现状
        1.2.3 国外红外探测器研究现状
        1.2.4 国内红外探测器研究现状
    1.3 基于光纤传像束原理的长线阵红外探测器研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第二章 推扫式红外光纤传像系统工作原理与分析
    2.1 引言
    2.2 光纤传像束简介
        2.2.1 光纤传像束的结构特点
        2.2.2 光纤传像束的主要参数
        2.2.3 红外光纤传像束的研究现状
    2.3 推扫式红外光纤传像系统工作原理及设计原则
        2.3.1 系统组成及工作原理
        2.3.2 系统各部分关键技术分析
    2.4 系统其他关键技术分析
        2.4.1 系统的光束限制和光瞳匹配
        2.4.2 系统的像质评价问题
    2.5 本章小结
第三章 推扫式红外光纤传像系统平均调制传递函数
    3.1 引言
    3.2 离散采样系统平均光学传递函数基本理论
        3.2.1 空间不变线性系统的性质
        3.2.2 光学传递函数的定义
        3.2.3 离散采样理论
        3.2.4 光纤传像束的离散采样数学模型
        3.2.5 红外光纤传像系统的平均传递函数
    3.3 推扫式红外光纤传像系统 MTF 计算
    3.4 本章小结
第四章 光纤传像束前后光学系统的选型设计
    4.1 引言
    4.2 系统总体指标要求及其各部分基本参数
        4.2.1 系统总体指标要求
        4.2.2 选用光纤传像束的基本参数
        4.2.3 前置望远光学系统的基本参数
        4.2.4 后继耦接光学系统的基本参数
    4.3 前置望远光学系统的选型设计
        4.3.1 常用望远物镜光学系统型式
        4.3.2 离轴三反型前置望远光学系统设计
        4.3.3 Wetherell 型离轴 TMA 系统的公差与装调分析
    4.4 后继耦接光学系统的选型设计
        4.4.1 后继耦接光学系统的特点
        4.4.2 后继耦接系统的选型设计
    4.5 本章小结
第五章 用于红外光纤传像系统耦合的微透镜阵列设计
    5.1 引言
    5.2 微透镜阵列的作用
    5.3 微透镜阵列的选型设计
        5.3.1 入射端微透镜单元参数计算
        5.3.2 出射端微透镜单元参数计算
        5.3.3 设计实例与模拟仿真
    5.4 微透镜阵列加工工艺分析
    5.5 本章小结
第六章 推扫式红外光纤传像系统成像演示实验
    6.1 引言
    6.2 系统演示实验
        6.2.1 实验仪器
        6.2.2 实验原理
        6.2.3 实验过程
        6.2.4 实验结果
        6.2.5 结果分析
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 创新点说明
    7.3 展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果

(6)高功率激光靶面均匀辐照技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 惯性约束聚变的基本概念
        1.1.1 研究背景及意义
        1.1.2 劳逊判据及点火条件
        1.1.3 受控核聚变的途径及驱动方式
    1.2 国内外ICF高功率激光驱动器概况
    1.3 靶面均匀辐照和光束匀滑技术
        1.3.1 靶面均匀辐照和光束匀滑技术的应用背景和类型
        1.3.2 ICF对靶面均匀辐照的要求
        1.3.3 激光匀滑技术的基本原理
        1.3.4 空间域的光束匀滑技术
        1.3.5 时间域的光束匀滑技术
    1.4 本论文研究的意义和目的
    1.5 本论文的主要研究内容及结构
第二章 列阵式光学系统大尺度不均匀性的研究 —正交柱透镜列阵和正交光楔列阵均匀辐照光学系统
    2.1 引言
    2.2 正交柱透镜列阵光学系统及优化设计
        2.2.1 交柱面透镜列阵光学系统的设计原理
        2.2.2 系统焦斑光强分布
        2.2.3 系统优化设计及计算
        2.2.4 数值计算及结果分析
        2.2.5 正交柱透镜列阵系统Zemax光学软件的设计与验证
        2.2.6 结论
    2.3 正交柱透镜系统大尺度均匀性的改善
        2.3.1 离焦打靶方法
        2.3.2 消衍射方法
        2.3.3 结论
    2.4 正交光楔列阵光学系统大尺度不均匀性的研究
        2.4.1 正交光楔列阵系统的设计原理
        2.4.2 系统光强分布的广义衍射积分研究
        2.4.3 光强分布的数值计算与结果分析
        2.4.4 正交光楔列阵大尺度不均匀性的匀滑方法
        2.4.5 结论
    2.5 本章小结
第三章 焦斑可调列阵式光学系统的设计
    3.1 引言
    3.2 焦斑可调透镜列阵光学系统
        3.2.1 系统的设计原理
        3.2.2 系统的光强分布
        3.2.3 光强的数值计算与结果分析
        3.2.4 焦斑可调透镜列阵系统Zemax软件的设计与验证
        3.2.5 结论
    3.3 可变焦正交柱透镜列阵光学系统
        3.3.1 系统的设计原理
        3.3.2 焦斑的光强分布
        3.3.3 数值计算与结果分析
        3.3.4 焦斑强度分布随S_1的变化关系
        3.3.5 可变焦OCLA系统Zemax软件的设计验证
        3.3.6 结论
    3.4 本章小结
第四章 列阵式光学系统小尺度不均匀性的研究
    4.1 引言
    4.2 斑纹的统计分析
        4.2.1 单一斑纹
        4.2.2 多斑纹叠加
    4.3 正交光楔列阵系统小尺度不均匀性的研究
        4.3.1 理论分析
        4.3.2 实验研究和分析
        4.3.3 结论
    4.4 偏振控制板与OCLA的组合系统
        4.4.1 偏振光控制板—控制子束的偏振方向
        4.4.2 偏振控制板与OCLA组合系统的理论分析
        4.4.3 数值模拟
        4.4.4 结论
    4.5 部分相干光通过LA系统的束匀滑模型
        4.5.1 部分相干光的数学物理模型:高斯—谢尔模型光束
        4.5.2. 透镜列阵均匀辐照系统设计原理
        4.5.3 部分相干光通过透镜列阵模型的理论分析
        4.5.4 数值模拟计算与分析
        4.5.5 结论
    4.6 本章小结
第五章 总结
参考文献
论文的创新点总结
攻读博士学位期间发表和待发表学术论文情况
致谢
作者简介

(8)用于传像光纤束集成的折射微透镜阵列研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 微光学的发展概述
    1.2 微透镜阵列的简介
    1.3 微透镜阵列的制作
    1.4 微透镜的应用
    1.5 本文研究的主要内容
2 光纤束数据获取及掩模版的设计
    2.1 图像的采集
    2.2 传像光纤束的测量
    2.3 掩模版的设计
    2.4 本章小结
3 折射微透镜阵列的设计理论
    3.1 表面张力理论
    3.2 球冠形折射微透镜的设计理论
    3.3 柱形折射微透镜的设计理论
    3.4 ZEMAX 模拟和实际参数的制定
    3.5 本章小结
4 折射微透镜阵列的制作
    4.1 基片处理
    4.2 涂胶和前烘
    4.3 曝光
    4.4 显影
    4.5 热熔
    4.6 退火
    4.7 离子束刻蚀
    4.8 测试分析
    4.9 本章小结
5 微透镜阵列与传像光纤束的集成
    5.1 微透镜阵列提高光纤束耦合效率的原理
    5.2 光学填充系数估算
    5.3 集成方式
    5.4 微透镜阵列与传像光纤束的集成
    5.5 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献

(9)衍射光学元件的高效计算与设计方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 衍射光学元件概述
    1.2 惯性约束核聚变概述
        1.2.1 惯性约束核聚变(ICF)简述
        1.2.2 ICF技术介绍
        1.2.3 直接驱动与间接驱动
    1.3 DOE的束匀滑应用
        1.3.1 DOE实现ICF中的均匀照明
        1.3.2 多台阶位相片(DPP)简介
        1.3.3 元件性能的评价指标
    1.4 本论文的内容和结构安排
    参考文献
第2章 DOE的设计原理和方法
    2.1 DOE的设计原理
    2.2 用于均匀照明的DOE的理论设计模型
    2.3 常用的设计方法
        2.3.1 基于Fourier变换的迭代方法
        2.3.2 搜索及优化方法
        2.3.3 杂化算法(HA:Hybrid Algorithm)
    2.4 分步迭代方法(SIO:Step Iterative Optimization)
    2.5 空间频域优化方法
    2.6 本章小节
    参考文献
第3章 平面靶的并行设计及快速优化算法
    3.1 DOE的并行设计方法
        3.1.1 并行程序设计简述
        3.1.2 用于DOE的并行算法设计
        3.1.3 并行设计实例
    3.2 差值反馈优化算法
        3.2.1 背景和目的
        3.2.2 DFO算法原理
        3.2.3 DFO优化设计实例
    3.3 本章小节
    参考文献
第4章 320mm口径DOE元件的测试分析
    4.1 元件的设计和制作
        4.1.1 设计参数及结果
    4.2 实验打靶测试
        4.2.1 离线测试结果
        4.2.2 实际打靶结果
    4.3 测试结果分析与误差模拟
        4.3.1 整体结果分析
        4.3.2 口径未充满对DOE的影响
        4.3.3 计入其余衍射级次的能量利用率
    4.4 本章小节与建议
第5章 三维空间均匀照明以及斜面光束传输的研究与设计
    5.1 三维空间均匀照明的DOE设计方法
        5.1.1 背景需求
        5.1.2 模型和算法
        5.1.2 模拟设计
    5.2 斜面光束传输方法的研究
        5.2.1 技术背景
        5.2.2 菲涅耳衍射积分计算方法
        5.2.3 角谱行行传输方法
        5.2.4 谱旋转方法
    5.3 本章小节
    参考文献
第6章 间接驱动消旁瓣以及口径缩放的研究与设计
    6.1 小焦斑进洞消旁瓣束匀滑的设计方法
        6.1.1 设计步骤和消旁瓣方式
        6.1.2 设计参数和结果
        6.1.3 分析讨论
    6.2 口径缩放和漂移的方法研究
        6.2.1 考虑口径影响的必要性
        6.2.2 口径缩放与漂移的设置方法
        6.2.3 设计参数
        6.2.4 设计结果
    6.3 本章小节
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
致谢

(10)LD泵浦Nd:YAG倍频蓝光激光器(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 LD泵浦固体激光器的发展及DPSSL的特点
    1.2 蓝光激光器的应用背景
    1.3 蓝光激光器及LD泵浦的473nm蓝激光器的研究现状
第二章 Nd~(3+):YAG晶体能级结构和光谱特性
    2.1 引言
    2.2 Nd~(3+):YAG晶体能级结构与光谱特性
第三章 蓝光激光器整体方案的分析与设计
    3.1 谐振腔的设计
    3.2 倍频理论分析与倍频晶体的选取及设计
    3.3 膜系的设计
    3.4 LD耦合系统设计
第四章 LD端面泵浦Nd~(3+):YAG倍频蓝光激光器的实验研究
第五章 结论与展望
参考文献
致谢

四、高密度微小透镜面列阵研制(论文参考文献)

  • [1]高光能利用率随机微透镜阵列激光光束匀化方法研究[D]. 薛莉. 电子科技大学, 2021(01)
  • [2]球面波入射二维振幅光栅的泰伯效应理论及实验研究[D]. 尹东旭. 西南大学, 2021(01)
  • [3]某重点实验室高温高压压缩空气管道设计及应力分析[D]. 邹崴. 沈阳建筑大学, 2018(01)
  • [4]导引头用折反射式红外消热差镜头光学技术研究[D]. 徐曼. 南京理工大学, 2016(06)
  • [5]基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究[D]. 闫兴涛. 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所), 2013(06)
  • [6]高功率激光靶面均匀辐照技术的研究[D]. 郑建洲. 大连理工大学, 2011(09)
  • [7]微小光学与异形孔径微透镜阵列研究[J]. 刘德森,蒋小平. 激光与光电子学进展, 2010(08)
  • [8]用于传像光纤束集成的折射微透镜阵列研究[D]. 李佳. 华中科技大学, 2008(05)
  • [9]衍射光学元件的高效计算与设计方法[D]. 邬融. 中国科学技术大学, 2008(06)
  • [10]LD泵浦Nd:YAG倍频蓝光激光器[D]. 薛佩瑶. 长春理工大学, 2008(02)

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高密度微透镜面阵的研制
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