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微光学元件封装 不同封装型式LED的光通量与电流关系图 微光学元件封装 双异质结型LD示例图,(a)截面图,(b)3D图 微光学元件封装 用于光通讯材料的热导系数和热膨胀系数表 微光学元件封装 共晶接合方式为LD模组散热示例图 微光学元件封装 应用在LD阵列模组中的主被动元件对位封装设计示例图 光学干涉术及其在实验力学之应用 基础概念 迈克尔逊干涉仪 叠纹干涉仪 光斑干涉仪 剪切干涉仪 相移术 Thanks! 变焦机构设计 一级伸缩同轴凸轮变焦机构示例(美国专利5043752) 变焦机构设计 离轴式凸轮变焦机构示例(美国专利2165341) 变焦机构设计 平移式平面凸轮变焦机构示例(美国专利5140468) 变焦机构设计 回旋式平面凸轮变焦机构示例(美国专利5113261) 变焦机构设计 马达直接驱动式变焦机构示例(美国专利5854711) 变焦机构设计 驱动机构 步进马达 导入一种可以吸收误差的机构 线性马达 压电元件 变焦机构的设计程序 影响镜头MTF的机械因素: 镜片组安装与驱动的倾斜误差 镜片组安装与驱动的横向偏心误差 镜片组安装与驱动的轴向偏位误差 机构件产生的杂散光,光圈、快门对曝光准确度的影响 概念设计阶段 敏感度分析、技术成熟度、制程能力 参数设计阶段 将制程和设计中所含的杂讯做优化分析 系统的强健,即避免控制因素之间的相互影响 补偿机制、强度、负载、作用力、速度、重量、功率、可靠度等 产品与容差设计阶段 在产品或零组件与成本之间取得平衡 变焦机构设计 步进马达直接驱动机构示例(美国专利5150260) 变焦机构设计 线性马达直接驱动机构示例(美国专利5471100) 变焦机构设计 压电元件直接驱动机构示例(美国专利6392827) 杂光分析及抑制 前言 杂光或杂散光,是光学系统中不要的光。杂光会产生假信号,降低影像对比度和信噪比,或造成光辐射度失真,所以必须加以抑制。 采用光学追迹软体建立和分析模型,可以节省时间和成本。 通常光学追迹可以分为序列式和非序列式两种方法。整体而言,前者强调光学系统的整体品质分析及优化;后者注重光辐射度与能量层面的分析。 目标是找到影响力足够大的杂散光线,并且加以抑制。 分析方式有定性和定量二种。定性分析是要寻找出系统中影响显著的关键元件或表面,加以适当的处理,达到抑制杂光的目的;定量分析注重杂光能量对于影像品质的影响。 杂光分析及抑制 序列式光学追迹示例 非序列式光学追迹示例 杂光分析及抑制 杂光影响 杂光抑制的重要性:列为系统层次来重视。 光谱仪中的材料有逸气作用; 镜头前加遮光罩防止视场角之外的杂光入射造成的成像对比度下降; 透镜的抗反射膜品质不佳,可能引起光圈的杂光鬼影成像; 杂光影响光辐射度探测 杂光来源 视场角以外的光线直射(如具有反射式结构的光学系统) 光学或机构元件的表面反射 镜间多次反射,由于挡光板设计不良; 透镜间多次反射,通常产生重叠影像,又称鬼影; Narcissus 效应(感测器经由光学元件反射而看到本身的像)。 元件表面的散射(如表面灰尘或机构表面产生的散射等) 波段范围设定(如多波段影像仪、光栅等分光元件) 机构本身自发辐射 常温下物体热辐射最大波长约10微米,正好对应热红外波段。对于处在热红外工作波段的仪器,机构设计只能采用冷却方式加以抑制。 光学系统口径造成的衍射 杂光分析及抑制 杂光影响示例 杂光分析及抑制 多光谱遥测系统原理——利用地面特征在各光谱波段反射率不同的特性,来判识影像。 杂光分析及抑制 反射式或折反射式望远系统中出现的杂光示例 杂光分析及抑制 镜间多次反射出现的杂光示例 杂光分析及抑制 Narcissus 效应示例 杂光分析及抑制 元件表面的散射示例 杂光分析及抑制 光线传递 光能量的传递 杂光能量最小化的因素分析 杂光分析及抑制 杂光抑制及分析 首先由焦平面感测器出发,能够直接看到的物件表面 阻挡可被感测器看到的直接光源 由光源入射方向为出发点,寻找被光源直射的表面 杂光抑制结果常用PST(Point Source Transmittance)方式评估 PST等于光源在某一选定角度入射到感测器的光量与同一光源在同一角度入射到光学系统入瞳处的光量之比值。PST是用来对系统间杂光抑制程度做相互比较的数据化度量的。 杂光分析及抑制 增加场光阑可有效抑制杂光 杂光分析及抑制 折反射式光学系统PST计算示例 杂光分析及抑制 挡光板及挡光舵板 对于视场角以外直接入射的杂光对系统影响很大的情况,常采用挡光板及挡光舵板加以抑制。 材料选取的一般要求: 双向性反射分布函数 BRDF2*10^(-2) /Sr 反射率3% 表面为均匀散射面 表面产生的落尘100/d^2/cm^2,d为落尘直径,微米 挡光板 挡光板的位置和

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