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1994 年第 4 期

论文

含二元光学元件的光学系统成像特性和设计方法
张新
1994, 2(4): 1-7.

摘要：二元光学元件(BOE)用于常规光学系统可以提供附加设计参数和选择光学材料的自由度。本文主要研究了基面为平面或球面的旋转对称BOE的成像特性以及设计制作的方法:用两种等效模型推导了BOE的初级象差,分析了产生差别的物理实质;给出一、三级成像特性与色差公式,编制了程序可解析求解满足初级象差平衡的折/衍混合系统的初始结构参数,用CODE-V校算,结果吻合;给出了生成掩膜的算法,编制了程序,在激光照排机上输出了掩膜图。最后结合可见、紫外、红外波段的3个典型系统设计例子,讨论了二元光学元件在光学系统中应用的场合和限制。
关键词：二元光学;衍射;光学设计

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发布时间：2020-08-12
物面、像面、主面交于一线原理的证明及应用
于国彧
1994, 2(4): 8-14.

摘要：通常光学成像系统,物面、像面及成像物镜与光轴都是垂直的,在特殊光学系统中,比如宇航模拟中的视景模拟光学系统,物面是倾斜的(即不垂直于光轴),造成像的不清晰。本文为使倾斜物面也能成一清晰的象,而引出了物面、像面、镜组主面交于一线的原理,并从几个方面对这个原理加以证明。在文中应用此原理推导出了单组、双组物镜组校正像面倾斜的关系式,编制了用镜组倾斜校正像面倾斜实时控制程序。
关键词：主面;物面;像面;倾角

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发布时间：2020-08-12
典型光学系统总体研究及结构分析
田铁印
1994, 2(4): 15-19.

摘要：较系统地研究了各典型系统的光学总体问题,详细分析了光学通道中各个环节的能量及信息的传递特性。采用并推导了作者认为较合理的公式及计算方法,编制了确定光学系统总体参数的软件,同时探讨了光学系统组元间的最佳匹配问题。
关键词：光学总体;光学系统;结构分析

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发布时间：2020-08-12
软X射线界面传输特性及应用研究
项阳
1994, 2(4): 20-30.

摘要：对软X射线与界面相互作用的规律进行初步研究,给出了软X射线界面散射的一级近似一般理论推导,从中给出了粗糙界面软X射线的散射传输特性,表明在粗糙表面上软X射线的镜向反射系数,需要做与粗糙度有关的数学修正。作为形式上的一种方法,本文还给出了粗糙表面对软X射线全反射的动力学模型,以及一维软X射线散射测量粗糙度原理。通过实验测量了λ=243Å,256Å时具有超光滑表面的Mo,Si样品之反射率和λ=44.6Å时石英超光滑样品的反射率。采用镀碘化铯的方法,使“真空紫外-软X光反射率计”的可测量短波长从200Å降至10Å.对44.6Å进行了散射测量,可以明显看到软X射线的非正常反射现象;还对积分散射测粗糙度方法进行了初步研究。最后给出了X线聚焦装置的理论公式和设计实例。
关键词：软X射线;界面;传输;粗糙度;X线聚束装置

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发布时间：2020-08-12
快速轴流型与密封型CO₂激光器超脉冲特性研究
沈宇震
1994, 2(4): 31-35.

摘要：快速轴流型CO₂激光器和密封型CO₂激光器超脉冲运转时,能够获得前沿迅速上升、脉宽窄、峰值功率高的激光脉冲输出,在激光加工和激光医疗等领域有重要应用价值。本文从理论和实验两个方面对快速轴流型与密封型CO₂激光器超脉冲特性进行了研究,设计并研制了适合CO₂激光器超脉冲运转的控制电源,在国内首次实现了快速轴流型与密封型CO₂激光器的超脉冲运转。
关键词：快速轴流CO2激光器;密封CO2激光器;超脉冲;速率方程;快放电;高功率密度

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发布时间：2020-08-12
实时图像激光雕刻的微机控制
郑万波
1994, 2(4): 36-43.

摘要：叙述了实时图像激光雕刻的微机控制;给出了驱动和控制帧捕捉器、激光调Q开关、扫描振镜和步进电机的软、硬件设计;对影响雕刻精度的因素进行了初步的分析。系统对多种工艺件的图像、纪念标的雕刻具有较大的实时性和灵活性。
关键词：激光雕刻;微机控制;实时图像;图像处理

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发布时间：2020-08-12
LD泵浦的全固体绿激光器研究
孟红祥
1994, 2(4): 44-48.

摘要：主要论述了用激光二级管(LD)泵浦、内腔倍频的绿激光器的原理和结构。在激光阈值、斜效率的讨论中指出:当LD的泵浦光束在激光晶体中的尺寸越小,光功率密度越高,激光阈值就越低,转换效率就越高;在放大基波的结构中,激光腔镜对基波的反射度越高,基波的放大倍数就越大,转换效率就越高;重点讨论了内腔倍频激光器中的“绿光问题”,指出造成“绿光问题”是由于模式正交分量之间的和频效应与空间烧孔形成的横向饱和;用Poincare图分析了激光器中出现的混沌行为;对如何克服“绿光问题”,得到稳定激光输出提出了几种方案。针对LD的光形状是一个椭圆光锥,选择了用多组透镜准直、棱镜对扩束的泵浦光传输系统方案;对腔体、激光膜层作了概述,具体提出了用平凹腔结构,并把激光膜层直接做在晶体上,可以减少腔内损耗;对YAG-KTP,YVO₄-KTP组合的绿激光器作了研究。在内腔倍频YAG激光器中观察到的实验现象很好地附合理论结果。在YVO₄-KTP的绿激光器中,比内腔倍频YAG激光器较容易得到YAG-KTP组合绿激光器,最大连续输出功率为14.4mW,阈值15.0mW,光-光斜效率为4.1%.YVO₂-KTP绿激光器:最大连续输出120mW,阈值100mW,光-光斜效率为6.3%.
关键词：内腔倍频;频率转换;LD泵浦;绿激光器

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发布时间：2020-08-12
新型遥感立体成像技术初步研究
郭培基
1994, 2(4): 49-57.

摘要：主要讨论了信息获取技术和数字三维成图及其显示办法:论述了三线阵数字摄测系统的原理及其组成,较详细地讨论了系统各主要参数及其确定,重点放在光学系统的参数选择,并设计了实用的光学系统;运用航测原理建立了完整的三线阵数字摄测系统求解立体信息的数学模型,并对解的稳定性进行了分析讨论,提出了用取随机的定向片距来解决解的稳定性的方法,讨论了三维立体求解结果的显示技术。
关键词：遥感;立体成象;数字成图

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发布时间：2020-08-12
电子半色调方法的研究
郑欣
1994, 2(4): 58-63.

摘要：系统地介绍了电子半色调的基本理论及其发展,归纳选择出一些具有代表性的半色调方法,分别用软件加以实现,对其中部分算法进行了改进。详尽分析了不同电子半色调方法的特点及适用范围,对几种半色调方法进行了比较。最后,结合我所研制的光电扫描输入机的工作需要,设计完成了一种半色调算法硬件实现,完成了对灰图像实时地进行半色调化处理。
关键词：电子半色调;半色调方法;灰度图像

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发布时间：2020-08-12
压电陶瓷微位移驱动器在精密工件台上的应用研究
荆涛
1994, 2(4): 64-68.

摘要：以压电陶瓷微位移原理为基础,对精密驱动技术在精密定位工件台上的应用作了实验研究。一个是对工件台的微动台进行驱动,另一个是对导轨直线进行误差补偿。设计了一个包括高压精密可调电源、压电微位移驱动器、作为反馈元件的光栅干涉仪、以及由IBMPC机和几个8031单片机的主从控制系统.
关键词：误差补偿;压电陶瓷;微量位移

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发布时间：2020-08-12
同步辐射超光滑X光学元件的加工工艺及检测技术的研究
程曙初
1994, 2(4): 69-78.

摘要：综述了该领域的研究现状,发展水平,以及同步辐射光学元件的特点;对超光滑表面的加工工艺及检测技术进行了归纳总结;详细阐述了本人所承担的中国科学院高能物理所同步辐射光束线的关键部件一超环面反射镜的加工与检测的研究。用户反馈的信息表明其性能优于美国生产的同类产品,标志着在该领域,我们已接近或达到国外先近水平。
关键词：同步辐射;超光滑表面;超环面

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发布时间：2020-08-12
“太阳紫外光谱监视器”性能评价及功能扩展
马海涛
1994, 2(4): 79-85.

摘要：主要讨论了围绕“太阳紫外监视器”所作的三部分工作:利用“太阳监视器”地面样机对太阳/大气紫外辐射进行长期观测研究,并分析考验仪器的性能;根据测量中提出的新问题,开发出一套太阳自动跟踪系统;“太阳监视器”气球样机微机控制软件的开发。
关键词：太阳紫外辐射;光谱响应;光谱辐射度;太阳轨迹;面向对象程序设计

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发布时间：2020-08-12
线阵列硅探测器多通道光谱仪性能评价研究
权石柱
1994, 2(4): 86-92.

摘要：研究和讨论了线阵列硅探测器多通道光谱仪的性能及实验评价。在完成可见一近红外平谱面多色仪调试、线阵列硅探测器的驱动电路及触发电路设计、微机系统接口与软件开发的基础上,进行了以下几方面研究和讨论:对多通道光谱仪各谱带的中心波长、光谱带宽及光谱范围进行了定标,并分析和讨论定标误差、光谱分辨率及辐射响应;光谱辐射定标:以光谱辐照度(或辐亮度)标准建立探测器各元的数字响应与入射辐照度(或辐亮度)的关系,并分析和讨论辐射动态范围,辐射定标误差和线阵列硅探测器各元响应不均匀性;分析和讨论多通道光谱仪的杂散光特性;最后通过数据处理得到了两种材料的光谱分布,并与用分光光度计测得的结果进行了比较。
关键词：光谱仪;线阵列探测器

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发布时间：2020-08-12
双维精密定位工件台数控系统的研究
李树秋
1994, 2(4): 93-100.

摘要：X-Y两维精密定位工件台是以光栅干涉仪为位置检测元件的精密定位系统,其数控系统是以8031单片机作为位置控制的闭环系统。本文在对系统深入分析的基础上,设计了数控系统的硬件,用Turbo C、8088汇编语言及Mcs51汇编语言编制了相应的软件,采用细分方法提高了系统的分辨率,并对如何提高系统精度做了详细的讨论。结果表明,数控系统达到了预定的精度.
关键词：数控系统;细分;工件台;精密定位

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发布时间：2020-08-12
磁悬浮轴承在高速旋转机械上的应用及一种混合径向磁悬浮轴承的设计
陈立志
1994, 2(4): 101-108.

摘要：着重阐述高速轴承家族的一颗新星一磁悬浮轴承。第一部分讲述磁悬浮轴承的工作原理及其分类,磁悬浮轴承的特点及国内外对这项技术的研究与应用现状,并预测它的发展前景;第二部分结合具体生产实践,提出一种混合径向磁悬浮轴承的设计,对径向被动磁轴承部分进行了定性分析,对其工作稳定性和可靠性进行了理论论证,详细讨论了各种因素对其径向稳定性,轴向稳定性和横轴稳定性的影响,提出了消除这些影响的方法与措施,通过计算机数值分析掌握了磁环几何参数对磁轴承径向刚度的影响,并对磁轴承的径向刚度进行校核,对轴向主动磁轴承部分给出一种完全新型结构和控制方法,具有结构紧凑、控制电路简单、方便实用的特点。本文为混合磁悬浮轴承的设计提供了一定的理论基础,按此设计原理和计算公式,可设计出多种负载能力的径向混合磁悬浮轴承。
关键词：磁悬浮轴承;主动;被动;混合;刚度

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发布时间：2020-08-12
大视场光电测量系统的精密几何标定和畸变校正的研究
刘金国
1994, 2(4): 109-120.

摘要：本文研究在大机场精密光电测量系统中最为关键的测量精度问题。深入地讨论了这种大视场光电测量系统的高精度几何标定方法,重点探讨了利用计算机通过解析方法补偿光学系统几何畸变的途径,以期达到在光学系统精度较低的情况下测量系统也可以进行高精度测量的目的。为了达到上述目的,主要研究了以下几个问题:分析了摄影测量的基本原理,提出相机标定和畸变校正问题;建立适合于相机标定和畸变校正的数学模型;研究了对相机进行精密标定的方法和手段;研究了标定数据的分析处理方法;进行计算机仿真实验,分析实验结果。
关键词：相机标定;畸变;校正

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发布时间：2020-08-12
光学三角法在大面积体积测量中的应用
邓任远
1994, 2(4): 121-130.

摘要：作者的研究目标是一种用于测量大面积物体体积的新系统。该测量系统是以获得距离信息的光三角原理为基础,它的位置传感器是线性CCD,它的显示和控制中心是微机。这种仪器可作实时显示、并能输出计算结果。文中详细讨论了光学系统的成像特性,给出了用于控制系统的软硬件设计。测量结果表明,系统的操作正常,测量精度在2%之内。最后给出测量误差的数学分析结果。
关键词：光三角成像;操作控制;CCD;驱动器

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发布时间：2020-08-12
LSI离子刻蚀过程中的微弱信号提取及刻蚀过程的在线监测
刘杰
1994, 2(4): 131-139.

摘要：叙述了发射光谱法的终点监测原理,锁相放大技术在PIE和RIE工艺过程监测中的应用,并详尽地讨论了开关电容滤波器的原理,而且在电路设计中采用了跟踪开关电容滤波器的锁相放大器设计,从而提高了系统的动态范围,最后说明了该系统用于实际生产线所获得监测结果。
关键词：终点监测;锁相放大;开关电容滤波器

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发布时间：2020-08-12
线阵CDD光电参量测试系统的研究
奕中杰
1994, 2(4): 140-149.

摘要：讨论了线阵CCD光电参量测试系统的标定、调试以及CCD光电量的测量方法。重点进行了以下几个方面的讨论:积分球光源色温标定原理、方法及结果验证;线阵CCD光电参量测试系统的调试与标定(用标准探测器标定辐照度,用标准探测器标定参考探测器,用参考探测器标定辐照度,积分球出射光均匀性校正);线阵CCD各光电参量测量方法及计算程序.
关键词：线阵CCD;光电参量;色温;积分球;探测器

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发布时间：2020-08-12
分布式计算机网络数字通信方法的研究与设计
李闯
1994, 2(4): 150-152.

摘要：论述了分布式计算机网络的概念、原理及网络的拓朴结构。在此基础上,对分布式指控中心并行通信与串行通信分别进行了较详细的研究。结合具体工程项目,针对串行通信与并行通信中出现的实际问题提出了相应的解决办法,并通过实验论证了方法的可行性。
关键词：分布式系统;实时;健壮性;同步;智能通信卡

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发布时间：2020-08-12

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