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《光学设计》发表华中科技大学光电信息学院费鹏教授课题组最新研究成果（图）
光学设计 华中科技大学光电信息 费鹏 教授
2020/12/17
2020年11月18日,国际光学著名期刊《光学设计》（Optica）发表了光电信息学院、武汉光电国家研究中心费鹏教授研究团队最新研究成果“Exceedingthe limitsof 3D fluorescence microscopyusing adual-stage-processing network”。光电信息学院博士生张皓、赵宇轩为论文共同第一作者，费鹏为论文通讯作者。本研究由费鹏教授课题...
华中科技大学现代应用与天文光学实验室长期致力于自由曲面光学设计、加工与检测以及其他先进光学系统开发等领域的前沿技术研究。围绕这些传统光学工程的前沿技术领域，本课题组在自由曲面光学设计算法的开发、自由曲面光学的干涉检测以及复杂变焦系统的设计等方面取得了系列进展。
Efficient and successful optical design requires a multidisciplinary approach. The optical designer needs to have material and production expertise, knowledge of the application and potential market, ...
虚像显示系统自由曲面光学设计
飞行模拟器 虚像 自由曲面
2016/10/17
为解决模拟器虚像显示系统由于离轴显示限制视场、眼点前移大幅降低边缘像质的问题，设计一种新型 离轴虚像显示系统。利用像差理论，采用光线追迹方法，在全视场立体空间反向追迹光线，应用弥散斑均方根半径 和平行度误差对R2450-500-60°视景系统进行像质评价。结果表明：该设计能够改善像质，减小双目不平行度，使 边缘视场角与像质达到要求。该设计系统不仅能大幅改善其光学性能，将垂直现场扩大到60°，而且实...
虚像显示系统自由曲面光学设计
飞行模拟器 虚像 自由曲面
2016/4/5
为解决模拟器虚像显示系统由于离轴显示限制视场、眼点前移大幅降低边缘像质问题，设计一种新型离轴虚像显示系统。利用像差理论，采用光线追迹方法，在全视场立体空间反向追迹光线，应用弥散斑均方根半径和平行度误差对R2450-500-60?视景系统进行像质评价。结果表明，该设计能够改善像质，减小双目不平行度，使边缘视场角与像质达到要求。该设计系统不仅能大幅改善其光学性能，将垂直现场扩大到60?，而且实现成本较...
虚像显示系统自由曲面光学设计
飞行模拟器 虚像 自由曲面
2016/5/26
为解决模拟器虚像显示系统由于离轴显示限制视场、眼点前移大幅降低边缘像质问题，设计一种新型离轴虚像显示系统。利用像差理论，采用光线追迹方法，在全视场立体空间反向追迹光线，应用弥散斑均方根半径和平行度误差对R2450-500-60?视景系统进行像质评价。结果表明，该设计能够改善像质，减小双目不平行度，使边缘视场角与像质达到要求。该设计系统不仅能大幅改善其光学性能，将垂直现场扩大到60?，而且实现成本较...
离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计
太赫兹 离轴抛物面镜 像面扫描 光学设计
2016/9/2
为了提高太赫兹成像速度，设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像，成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像；反射成像系统光学设计F数为2.93，通光孔径为100 mm，视场为±1°，焦距为293.45 mm，成像窗尺寸为64 mm×64 mm，圆孔直径为2 mm，扫描采集16×16像素图像时间为0.1 min，32×32像素图...
以10 km观测高度探测4.5等星为例,分析星点在600~1100nm谱段的辐射特性,使用Modtran软件计算同谱段的天空背景辐射亮度以及大气透过率,在信噪比阈值为5的情况下,选择一组典型的光学系统参量.采用一块平面反射镜和石英球面镜系统设计了轻、小型化的光学系统,该系统在600~1100 nm宽光谱范围内全视场光斑形状接近圆形、调制传递函数接近衍射极限,色差很小,具有良好的成像质量.计算了地面...
在单层球形逆反射器的基础上,提出双层球形逆反射器,根据单个折射球面的物像位置关系和矢量场的光线追迹方法,推导得出内外层折射率和曲率半径之间的关系,及逆反光束的发散角与入射高度、球差之间的变化关系.利用ZEMAX设计了视场±60°,工作波段632.8 nm的双层球形逆反射器和改进的双层球形逆反射器.优化后的两种球形逆反射器在各个视场下的点列图直径的均方根值均小于艾里斑直径4.632μm,最大球差不大...
高数值孔径投影光刻物镜的光学设计
高数值孔径(NA)投影光刻物镜 深紫外投影光刻物镜 远心度 曲面光阑
2016/7/26
针对45 nm节点投影光刻物镜的应用,开展了工作波长为193 nm的深紫外浸没式高数值孔径(NA)投影光刻物镜的研究和研制。设计了数值孔径(NA)为1.30的离轴三反射镜投影光刻物镜和NA为1.35的同轴两反射镜投影光刻物镜,并对两个设计方案的优劣进行对比分析,选择了同轴式结构作为最终的设计方案。分析了系统在不同NA情况下可变光阑与其远心度之间的关系,提出了用双可变曲面光阑的设计方案来优化系统的远...
新型两镜折反式平场消像散望远物镜光学设计
光学设计 望远物镜 折反系统 像差
2016/8/16
小卫星具有研制发射成本低、适于机动战术应用等优点,但基于几十kg级的卫星平台实现米级或亚米级对地光学遥感,仍是一个具有挑战性的问题。对此提出一种新的两反射镜折反系统,由两块非球面反射镜和像方负光焦度三透镜组组成,兼具传统两反射镜系统轴对称性而结构紧凑、易于装调和三反射镜系统平场消像散的优点。首先,介绍该新型系统基本思想与结构,导出其初级像差公式,分析给出色差和单色像差校正方法与初始结构求解方法。然...
星载紫外全景探测仪已成为空间大气遥感领域的迫切需求, 根据天底和临边同时探测的研究目标, 提出了一种天底视场和临边视场共像面的全新紫外全景探测仪光学系统结构, 设计了一个中心波长360nm、带宽20nm、中心视场10°、环形视场360°×(70.31°～72.71°)、焦距5mm、相对孔径1/3.3的全景探测仪光学系统.利用光学系统的畸变增加边缘视场的能量, 同时利用光阑像差产生的有效像差渐晕来提...
小型宽光谱太阳光谱仪光学设计
太阳光谱仪 二向色分光镜 点扩散函数 光谱响应函数
2016/8/5
针对大气层外的太阳光谱辐照度监测,设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构,工作波长范围为600~1 200 nm(二级光谱)和1 200~2 400 nm(一级光谱);一二级光谱使用二向色分光镜分离,并采用两片线阵探测器同时接收,实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm×55 mm×20 mm。经过系统优化,全谱段子午方向像差低于6 μm。基于惠更斯点扩...
中红外平面光栅光谱仪系统光学设计与优化
光学设计 光栅光谱仪 Czerny-Turner 结构 双离轴抛物镜 超环面聚焦镜
2016/8/4
利用红外热电堆阵列探测器作为光接收器,以小型化且能满足一定光谱工作范围和光谱分辨率为设计指标,根据光谱仪器设计理论和像差理论,设计了一种Czerny-Turner结构中红外平面光栅光谱仪。系统采用双离轴抛物面镜作为前置光路缩减了光学系统尺寸,采用超环面聚焦镜校正了像散。运用ZEMAX设计软件对中红外平面光栅光谱仪的前置光路、色散成像系统进行设计、优化和分析。最终分析结果表明,该系统光谱工作范围为8...