全向前
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项更多>>
- 相关领域：机械工程理学电子电信更多>>
- 高精度测量孔径光阑面积方法概述被引量：2
- 2013年
- 一些辐射学和光度学的测量是以高精度测量精密光阑面积为基础的,因此高精度测量孔径光阑的面积有着至关重要的意义.目前高精度测量孔径光阑面积主要有以下两类方法:接触法与非接触法,几何法与有效面积法.本文首先对各种方法进行简单介绍,并对非接触法、几何法和有效面积法进行重点阐述.最后通过对比不同方法的测量精度、实现难易程度以及测量设备成本情况,得出结论:几何法和有效面积法是非常有前景的.然而要进一步提高孔径光阑面积的测量精度,稳定的激光光源、精准的移动平台是必不可少的.
- 陈祥子方伟王玉鹏杨振岭全向前
- 关键词：测量方法
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构，属于光电仪器制造技术领域，为了解决现有技术哈达玛变换光谱仪的编码、采集时间非常长的问题，控制FPGA将哈达玛编码条纹数据预存到FLASH中；Cortex-M3通过RS-232...
- 刘华全向前许家林卢振武王晓朵党博石
- 文献传递
- 光谱仪光源双光束准直的自由曲面透镜被引量：3
- 2016年
- 为了使光谱仪在分辨率基本不变的同时增宽工作光谱范围,利用非成像原理设计了自由曲面透镜,将光源发出的宽工作谱段的光束准直为两束波长不同、方向不同的平行光,实现探测器上光谱的折叠分布.首先,根据两束入射光线经自由曲面折射前、后的矢量关系,建立自由曲面上点坐标的一阶偏微分方程组;然后,采用Runge-Kutta法对偏微分方程组进行数值差分求解,得到自由曲面离散采样点,进而构建得到自由曲面透镜,将自有曲面透镜导入ZEMAX软件中对光源的双光束准直进行模拟,在Tracepro软件中进行光线追迹分析其照度分布;最后,将自由曲面透镜应用于近红外光谱仪中,将波段为800~2 400 nm的光源准直为两束波长分别为800~1 600 nm和1600~2 400 nm的方向不同的平行光束,经单个光栅色散后由成像透镜组成像在探测器表面,形成两组相互平行且首尾相连的折叠光谱,光谱仪的分辨率优于10 nm.结果表明,采用该自由曲面透镜可以同时实现光谱仪的高分辨率和宽工作光谱范围,且使光谱仪的结构更加紧凑.
- 王晓朵刘华李云鹏全向前卢振武
- 关键词：近红外光谱仪自由曲面偏微分方程组RUNGE-KUTTA法
- 微型DMD哈达玛变换近红外光谱仪被引量：3
- 2015年
- 提出并设计了一个应用数字微镜(DMD)的哈达玛变换近红外光谱仪。以光栅为分光元件,用DMD代替传统的机械式哈达玛编码模板进行光学调制,用In Ga As单点光电二极管探测调制后的光谱信号。综合考虑分辨率、能量利用率、像差和体积等因素,合理选择狭缝长和宽、光栅入射角及透镜焦距,采用光路分段优化法进行光学设计,通过DMD面阵上的狭缝像和探测器上的点斑尺寸等分析设计结果。模拟分辨率优于4 nm,探测器上点斑尺寸小于3 mm,光学系统尺寸为75 mm×25 mm×85 mm。为提高光谱仪对弱光谱信号的探测能力,在系统前加入了一种集光结构,使从光纤出射的光能的利用率理论值提高24.2%。实验结果表明,该光谱仪的光谱分辨率优于6 nm,通过添加集光结构可以大大提高光谱仪的能量利用效率。该光谱仪具有分辨率高、能量利用率高、体积小、成本低等优点,有广阔的应用前景。
- 王晓朵刘华党博石全向前许家林熊峥李云鹏卢振武
- 关键词：光谱学哈达玛变换数字微镜
- 实时数字微镜哈达玛变换光谱仪的电学结构设计被引量：2
- 2016年
- 为了提高数字微镜(digital micro-mirror device,DMD)哈达玛变换光谱仪的编码效率,满足光谱仪大量、实时采集的要求,设计了一种新的DMD哈达玛变换光谱仪的电学结构。将哈达玛编码数据预存到DMD驱动板板载FLASH芯片上,编码时将编码数据读取到DDR2板载内存上,连续播放DMD编码条纹,通过DMD的内同步信号触发光谱采集系统采集光谱数据。实验表明,对511阶哈达玛变换来说,光谱仪的采集时间小于1s,可以满足哈达玛变换光谱仪实时的光谱检测要求,并且其结构还降低了对上位机的依赖,为光谱仪脱离上位机操作奠定了基础。
- 全向前刘华卢振武王晓朵全永前
- 关键词：光谱仪哈达玛变换数字微镜
- 数字微镜哈达玛光谱仪谱线弯曲的分析与修正被引量：1
- 2016年
- 由于数字微镜（digital micro-mirror device,DMD）哈达玛变换光谱仪其成本低,光能利用率高及无运动部件等优势,逐渐成为光谱仪领域的研究重点。研制了一款基于DMD的哈达玛变换光谱仪。为了解决光谱仪谱线弯曲造成的光谱分辨率下降的问题,对基于DMD的哈达玛变换光谱仪中的谱线弯曲所引起的谱带混叠进行了分析。首先,导出了谱带混叠与谱线弯曲的关系式。然后,提出了两个过程来解决谱带混叠,一是通过调整DMD编码条纹,使DMD所编码的谱带最大限度地与标准谱带重合;二是通过数据处理对谱带混叠进行修正。最后,通过对谱线曲率半径为5.8×10~4,7.8×10~4和9.7×10~4μm等六种情况下谱带混叠进行了分析与修正,拟合出光谱混叠和修正效果与谱线曲率半径的关系。结果表明：对于不同程度的谱线弯曲经过这两个过程修正后,分辨率都会改善到接近光学系统的分辨率,说明这两个过程对修正谱线弯曲具有普适性、并且方法简单、有效。
- 全向前刘华卢振武王晓朵党博石陈祥子王芳
- 关键词：光谱仪哈达玛变换
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构，属于光电仪器制造技术领域，为了解决现有技术哈达玛变换光谱仪的编码、采集时间非常长的问题，控制FPGA将哈达玛编码条纹数据预存到FLASH中；Cortex-M3通过RS-232...
- 刘华全向前许家林卢振武王晓朵党博石
- 文献传递
