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双波段变焦红外投影镜头的光机热分析

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简介:
本文介绍了对双波段变焦红外投影镜头进行光机热综合分析的方法与结果,探讨了温度变化对该光学系统性能的影响。 为了防止环境温度变化对红外双波段目标模拟器的投影图像质量造成影响,对其变焦投影镜头进行了光机热分析。建立了该镜头的有限元分析模型,并通过准静态处理非定常的热应力问题完成了热分析和静力学分析,求解出整机随温度变化的位移云图。利用有限元数据转换算法将离散节点坐标转化为矢高变形数据,采用Householder算法基于Zernike多项式进行镜面热变形拟合,并将拟合系数导入光学设计软件中以获得不同温度下的变焦投影镜头热分析结果。结果显示,在10至30摄氏度的温度范围内,整机的热变形对投影图像质量影响不大。

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客服
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    本文介绍了对双波段变焦红外投影镜头进行光机热综合分析的方法与结果,探讨了温度变化对该光学系统性能的影响。 为了防止环境温度变化对红外双波段目标模拟器的投影图像质量造成影响,对其变焦投影镜头进行了光机热分析。建立了该镜头的有限元分析模型,并通过准静态处理非定常的热应力问题完成了热分析和静力学分析,求解出整机随温度变化的位移云图。利用有限元数据转换算法将离散节点坐标转化为矢高变形数据,采用Householder算法基于Zernike多项式进行镜面热变形拟合,并将拟合系数导入光学设计软件中以获得不同温度下的变焦投影镜头热分析结果。结果显示,在10至30摄氏度的温度范围内,整机的热变形对投影图像质量影响不大。
  • 极紫设计
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    《极紫外投影光刻镜头设计》一文聚焦于探讨先进的极紫外(EUV)技术在微电子制造中的应用,详细介绍了EUV投影光刻镜头的设计原理、技术挑战及解决方案。 极紫外投影光刻技术利用14纳米波长的电磁辐射,在实现高分辨率的同时保持较大的焦深范围,有望成为制造超大规模集成电路下一代的关键光刻技术。该技术采用步进扫描方式,并使用全反射、无遮挡且缩小的环形视场投影系统。设计此类系统的初始结构具有挑战性但至关重要。 文中介绍了一种近轴搜索方法来确定这种无遮挡投影系统的初始参数,包括像方远心、物方准远心、固定放大率以及Petzval条件和物像共轭关系等约束条件下,通过计算得出第一面反射镜、最后一面反射镜及光阑所在反射镜的曲率,并且明确了物距与像距。利用这种方法编写了搜索程序以获取初始结构。 基于此方法设计出了两种不同配置的光学系统: - 第一种由四个反射镜组成,数值孔径为0.1,像方视场尺寸为26毫米×1毫米,畸变控制在10纳米以内,并且分辨率能达到优于每毫米6000个周期。 - 另一套则包含六个反射镜,在相同的视野条件下,提高了数值孔径至0.25,同时将畸变降低到3纳米以下,使得其分辨能力达到每毫米超过18,000个周期。
  • 数字学设计方案
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    本研究探讨了短焦数字投影镜头的设计与优化,重点分析了光学系统布局、像差校正及成像质量提升策略,旨在开发高效能短焦投影解决方案。 利用ZEMAX光学软件开发设计了一款适用于0.8英寸单片数字光处理投影机的短焦数字投影镜头。该镜头总长度为172.6毫米,全口径直径为70毫米,并采用反远距结构设计。整个系统由六组七片透镜组成,其中包括六片玻璃材质和一片塑料非球面透镜。其全视场达到80度角,相对孔径为1/2.1, 工作距离与焦距的比例(反远比)为3.17:1,并且投射比例达到了0.76:1。
  • 18倍
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    这款相机配备18倍光学变焦镜头,能够捕捉远处精彩瞬间,同时保证画质清晰细腻,是旅行、摄影爱好者的理想选择。 用于安防的18倍光学镜头设计适用于一体机和长焦相机。
  • 10倍摄像设计
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    这款摄像机配备了强大的10倍光学变焦镜头,能够捕捉远处细节丰富的高质量影像和视频,是摄影爱好者的理想选择。 1. 光源范围:486nm~656nm 2. CCD规格:1/3.6英寸(对角线为5mm) 3. CCD像素大小:3.12μm×3.12μm 4. F/#:1.85~2.8 5. 有效焦距(EFFL):2.85~28.5mm 6. 畸变(Distortion)<5% 7. MTF解析能力: 30 lp/mm > 0.5, 50 lp/mm > 0.2 8. 第一面到成像面的总长度<110mm
  • 与炫.pdf
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    本文档深入探讨了摄影和摄像中常见的问题——镜头鬼影与炫光现象,详细分析其成因,并提供了一系列有效的预防及减少方法。 手机摄像头效果调优过程中常见的镜头鬼影现象分析总结。
  • 原理及其发展
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    本文探讨了变焦镜头的工作机制和其发展历程,分析了技术进步对摄影界的影响。适合摄影爱好者和技术研究者阅读。 变焦镜的变焦原理与发展涉及复杂的光学设计和技术进步。通过调整镜头内部不同透镜组之间的距离,可以实现从广角到长焦的不同视角变换。这种变化不仅能够扩大拍摄范围,还能保持图像清晰度与色彩还原性。 随着技术的发展,变焦镜头的设计越来越精密化和多样化。早期的变焦镜头往往存在体积大、重量重等问题;而现代则向着更轻便、更高画质的方向发展,并且在视频录制等新兴领域也发挥着重要作用。
  • 仿真学系统设计
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    本研究探讨了利用红外仿真技术进行变焦光学系统的优化设计方法,旨在提高红外成像质量与系统灵活性。通过模拟不同条件下的性能表现,提出了一种高效的设计方案。 ### 红外仿真变焦光学系统设计 #### 摘要 本段落旨在解决目前半实物仿真技术中的“一弹一仿”问题,提出了一种采用带有变焦距投影系统的五轴转台仿真方案。该方案允许不同视场、不同焦距和不同型号的导引头在同一套仿真系统上进行测试,从而提高了成本效益。文章还分析了红外半实物仿真中变焦光学系统的特点,并设计了一款在8~12μm波段衍射受限的红外变焦光学系统。该系统的入瞳直径为80mm,变倍比为3.0,弥散斑直径小于50μm。 #### 关键词 - 红外仿真:利用计算机技术和光电技术模拟红外辐射场景,用于验证和测试红外制导系统。 - 半实物仿真:结合实际硬件与虚拟环境的技术,用于复杂系统的仿真与测试。 - 光学设计:指选择透镜材料、确定透镜形状及排列方式的过程。 - 变焦系统:能够改变焦距而保持成像清晰度的光学装置。 #### 引言 红外半实物仿真技术在红外制导武器的研发、试验、生产和作战等环节中扮演着重要角色。它可以评估武器性能,显著减少外场飞行试验次数,从而节省资金并缩短研发周期。自20世纪80年代以来,在这一领域取得了许多进展,并建立了包括大屏幕投影式红外仿真系统、光学机械式仿真系统和五轴转台仿真系统的多种装置。 #### 带变焦系统的五轴转台仿真方案 传统的红外成像半实物仿真装置基于“一弹一仿”的设计原则,这种方式不仅投资巨大且研发周期较长。为了满足不同军事需求,需要开发一种快速且经济高效的手段。在五轴转台仿真系统中引入变焦技术可以使其适用于各种焦距和视场角的导引头测试与仿真,提高效率并降低成本。 该方案主要包括以下三个部分: 1. **红外计算机图像生成系统**:负责生成仿真场景中的红外图像数据。 2. **红外目标模拟器**:将计算机生成的数据转换为红外图像进行显示。这一部分包括背景图发生器和光学投影装置。 3. **导弹运动仿真系统**:模拟导弹的飞行姿态与动态特性,包括转台及负载设备。 #### 红外变焦光学系统设计 针对红外半实物仿真的需求,本段落设计了一款8~12μm波段衍射受限的红外变焦光学系统。该系统的特征如下: - **入瞳直径**:为80mm。 - **变倍比**:达到3.0。 - **弥散斑直径**:小于50μm。 #### 结论 本段落提出的基于变焦技术的五轴转台仿真方案,可以有效地应用于不同型号导引头的测试与仿真,大大提高了系统的灵活性和成本效益。所设计的8~12μm波段红外变焦光学系统满足了高性能红外仿真的需求,并为红外制导武器的研发提供了有力支持。
  • 束聚效应研究.pdf
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    本文探讨了激光光束在聚焦过程中由于热效应引起透镜变形的影响,分析了这种变化对激光加工精度和效率的潜在影响,并提出相应的优化策略。 热透镜效应是高功率固体激光器工作过程中出现的一种现象,由激光棒内部不均匀的温度分布引起。这种效应主要是由于热量在棒中心区域集中导致折射率变化造成的:棒心部位的折射率高于边缘部分,从而改变了光束通过时的行为,类似于正透镜的效果,影响了聚焦特性并最终降低了输出光束的质量。 热透镜效应对激光系统的影响广泛且复杂,不仅会降低谐振腔稳定性、改变模式耦合率和腔模尺寸,还会在极端情况下导致激光棒破裂。因此,在需要高精度聚焦的应用中(如激光打孔、标记及精密加工),必须特别注意这种效应带来的影响。 研究利用了ABCD定律来分析热透镜效应对高斯光束传播的影响,这是一种描述理想光学系统光线行为的常用理论模型。通过该定律可以计算含有热透镜的系统的特性,并探究其对激光聚焦的具体作用。 文中还进行了数值模拟和实验验证,分别使用短焦距与长焦距透镜进行对比分析,研究了不同条件下高斯光束腰斑半径及位置的变化情况。结果显示,在存在明显热透镜效应的情况下,采用合适的透镜类型(例如较短的焦距)能够获得更加稳定的聚焦效果。 此外文章还讨论了如何通过变换公式来估算焦点的位置和大小,并提供了详细的计算方法以量化评估该现象对激光性能的影响程度。同时提到利用LabVIEW软件进行相关参数分析的可能性,在大功率固体激光器设计中具有潜在的应用价值。 总的来说,本段落深入探讨了热透镜效应对高斯光束聚焦特性的影响,并通过理论与实验相结合的方式给出了指导性的结论。这些发现不仅有助于更好地理解该效应的本质及其对激光系统性能的限制作用,还为实际应用中的优化策略提供了科学依据。
  • 摄像基础知识详解.pdf
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    这份PDF文档深入浅出地介绍了手机摄像头和光学变焦镜头的基础知识,包括工作原理、技术特点和发展趋势等内容。适合摄影爱好者和技术人员阅读参考。 本段落从图像传感器和照相机的起源开始介绍,并通过图文并茂的方式进行讲解。文章还涵盖了摄像头分类、CMOS传感器构成及关键参数的内容,同时探讨了提升感光效率的方法以及常见的对焦原理。最后特别介绍了光学基础理论,以便没有相关背景知识的学习者能够全面了解整个信息体系。此内容适合初学者作为入门性知识参考。