高陡度微纳结构复杂表面形貌的数学建模方法及装置

    公开(公告)号:CN117389035A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311358905.1

    申请日:2023-10-19

    Abstract: 高陡度微纳结构复杂表面形貌的数学建模方法及装置,具备普适性,可以应用到光学元件设计、系统设计、光学加工、形貌检测等诸多领域,可以在数据层面对曲面微透镜阵列的透镜单元和曲面基底分别进行筛选,从而对两类不同特征进行分析、设计等工作,提高了使用过程中的灵活性。方法包括:(1)输入用于建模的曲面微透镜阵列参数;(2)计算曲面基底方程;(3)计算各微透镜单元的法向量,以及各法向量与曲面基底方程交点;(4)计算用于划分曲面基底和各微透镜单元区域的二值化掩膜矩阵;(5)计算各微透镜单元矢高矩阵;(6)计算曲面基底矢高矩阵;(7)叠加曲面基底和各微透镜单元矢高矩阵,获得完整的曲面微透镜阵列矢高矩阵,完成建模。

    基于布儒斯特定律的曲面光学元件折射率测量方法和装置

    公开(公告)号:CN109580182A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201811547687.5

    申请日:2018-12-18

    Inventor: 胡摇 吕佳航 郝群

    Abstract: 本发明公开了基于布儒斯特定律的曲面光学元件折射率测量方法和装置,属于光学精密测试领域。本方法采用会聚激光光束代替小口径平行激光束作为入射光,将扩束激光聚焦在待测介质的表面顶点,利用更小的光斑面积以消除由于光束发散引起的问题,利用面阵探测器以获得反射光强度分布,将检测光强最小值这一直流量转化为检测激光暗斑的最暗位置,利用数字图像处理实现布儒斯特角的精准定量,对时变杂散光及运动误差不敏感,从而解决运动引起的精度问题,同时缩短单次测量的时间,从而实现了对曲面光学元件折射率参数的精确测量。本发明所述装置相对于传统布儒斯特角法测量装置,结构更为简化,在有效提高测量精度的同时减少了装置成本和测量时间。

    一种偏振同步移相干涉测量装置和方法

    公开(公告)号:CN112344878A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011254418.7

    申请日:2020-11-11

    Abstract: 偏振同步移相干涉测量装置及方法,解决了非球面在位测量中灵活性和准确性之间的平衡性问题,在保证面形测量精度的同时提高测量的灵活性。装置包括:激光器(1)、扩束镜(2)、准直镜(3)、第一分光棱镜(4)、第一偏振分光棱镜(5)、第一四分之一波片(6)、线偏振器(7)、空间光调制器(8)、参考镜(9)、第二偏振分光棱镜(10)、第二四分之一波片(11)、第一成像透镜(12)、第一偏振CCD相机(13)、被测镜(14)、第三四分之一波片(15)、第二分光棱镜(16)、第四四分之一波片(17)、第二成像透镜(18)、第二偏振CCD相机(19)。

    一种瞬态数字莫尔移相干涉测量装置和方法

    公开(公告)号:CN111238396A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010085157.4

    申请日:2020-02-10

    Abstract: 一种瞬态数字莫尔移相干涉测量装置及方法,其解决了使用两步载波拼接法时需要牺牲瞬时抗振性换取测量范围的缺陷,扩展了传统的数字莫尔移相方法的测量范围,同时也保留了数字莫尔移相方法的瞬时抗振特性。装置包括:光源(1)、第一分光镜(2)、参考镜(3)、偏振光栅(4)、被测镜(5)、λ/4波片(6)、第二分光镜(7)、第一线偏器(8)、第一成像物镜(9)、第一相机(10)、第二线偏器(11)、第二成像物镜(12)和第二相机(13);通过偏振光栅的分光性能加载不同载波,使用偏振光栅将两束干涉光分离,同时获取两幅实际干涉图。

    一种微纳机器人定位追踪方法及装置

    公开(公告)号:CN115542527B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202211084766.3

    申请日:2022-09-06

    Abstract: 本发明提供了一种微纳机器人定位追踪方法及装置,通过获取微纳机器人承载荧光激发光源激发出的光信号对应的光场数字图像,将所述光场数字图像拆分为多个光场子孔径图像,计算各个光场子孔径图像处于不同深度下的重聚焦图像,根据重聚焦图像得到所述微纳机器人当前所在的三维空间位置信息,重复上述获取光场数字图像至得到微纳机器人的三维空间位置信息的步骤,得到微纳机器人的运动轨迹。本发明将荧光显微成像技术与光场成像技术相结合,以数字图像处理方法进行解码并获取微纳机器人的位置信息,在保留了荧光显微成像高精度优势的同时扩展了纵向的成像范围,满足了成像分辨率和成像范围同步提高的需求。

    一种微纳机器人定位追踪方法及装置

    公开(公告)号:CN115542527A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211084766.3

    申请日:2022-09-06

    Abstract: 本发明提供了一种微纳机器人定位追踪方法及装置,通过获取微纳机器人承载荧光激发光源激发出的光信号对应的光场数字图像,将所述光场数字图像拆分为多个光场子孔径图像,计算各个光场子孔径图像处于不同深度下的重聚焦图像,根据重聚焦图像得到所述微纳机器人当前所在的三维空间位置信息,重复上述获取光场数字图像至得到微纳机器人的三维空间位置信息的步骤,得到微纳机器人的运动轨迹。本发明将荧光显微成像技术与光场成像技术相结合,以数字图像处理方法进行解码并获取微纳机器人的位置信息,在保留了荧光显微成像高精度优势的同时扩展了纵向的成像范围,满足了成像分辨率和成像范围同步提高的需求。

    基于自适应非零干涉法的光学自由曲面面形误差测量方法

    公开(公告)号:CN110715619B

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN201911158917.3

    申请日:2019-11-22

    Abstract: 基于自适应非零干涉法的光学自由曲面面形误差测量方法,结构简单、通用性较强、可测较高非球面度自由曲面,且可以测量未加工完成的光学自由曲面的面形误差,实现高精度、非接触、高速度、全口径的测量。方法包括:获取待测光学自由曲面面形标称值;获取可变形镜的口径;设计部分补偿器的初始结构并获取参数;在光学仿真软件中建立虚拟干涉仪系统;在虚拟干涉仪中,设置可变形镜面形可变,优化并获得最终结构;构建部分补偿器实物并建立包含部分补偿器的最终结构的实际干涉仪系统;在实际干涉仪系统中,根据干涉条纹密集程度自适应调节可变形镜面形,获取实际干涉图;获取实际干涉仪系统中可变形镜的面形;求解待测光学自由曲面面形误差。

    一种偏振同步移相干涉测量装置和方法

    公开(公告)号:CN112344878B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202011254418.7

    申请日:2020-11-11

    Abstract: 偏振同步移相干涉测量装置及方法,解决了非球面在位测量中灵活性和准确性之间的平衡性问题,在保证面形测量精度的同时提高测量的灵活性。装置包括:激光器(1)、扩束镜(2)、准直镜(3)、第一分光棱镜(4)、第一偏振分光棱镜(5)、第一四分之一波片(6)、线偏振器(7)、空间光调制器(8)、参考镜(9)、第二偏振分光棱镜(10)、第二四分之一波片(11)、第一成像透镜(12)、第一偏振CCD相机(13)、被测镜(14)、第三四分之一波片(15)、第二分光棱镜(16)、第四四分之一波片(17)、第二成像透镜(18)、第二偏振CCD相机(19)。

    一种瞬态数字莫尔移相干涉测量装置和方法

    公开(公告)号:CN111238396B

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202010085157.4

    申请日:2020-02-10

    Abstract: 一种瞬态数字莫尔移相干涉测量装置及方法,其解决了使用两步载波拼接法时需要牺牲瞬时抗振性换取测量范围的缺陷,扩展了传统的数字莫尔移相方法的测量范围,同时也保留了数字莫尔移相方法的瞬时抗振特性。装置包括:光源(1)、第一分光镜(2)、参考镜(3)、偏振光栅(4)、被测镜(5)、λ/4波片(6)、第二分光镜(7)、第一线偏器(8)、第一成像物镜(9)、第一相机(10)、第二线偏器(11)、第二成像物镜(12)和第二相机(13);通过偏振光栅的分光性能加载不同载波,使用偏振光栅将两束干涉光分离,同时获取两幅实际干涉图。

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