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弱光探测器中复合抛物面聚光镜(CPC)的优化设计
维普资讯
第34卷第5期 光 学 技 术 Vo1_34No.5
2008年 9月 OPTICALTECHNIQUE Sep. 2008
文章编号:1002—1582(2008)05—0693—03
弱光探测器中复合抛物面聚光镜(CPC)的优化设计
王鑫,牛丽红 ,王淑岩
(深圳大学 光电子学研究所,广东 深圳 518060)
摘 要:基于非成像光学的原理,设计并研制 了一种新 的复合抛物面聚光镜 (Compoundparabolicconcentrator,
CPC)。提出基于遗传算法的聚光镜优化设计方法,将透过率作为遗传进化的 目标 函数 ,通过控制遗传算法的遗传进化
方向,对CPC的结构进行优化调整。仿真实验结果表 明,优化后的聚光镜入射孔径 lOOmm,聚光 比2.5:1,轴向长度
84mm。当入射角为 30。时,透过率达到75%以上。将此聚光镜应用于弱光探测器中,可以较好地满足器件的需要。
关 键 词:复合抛物面聚光器;优化设计 ;遗传算法 ;弱光探测
中图分类号:TB133TN152 文献标识码:A .
Optimizationdesignofcompoundparabolicconcentrator
intheweaklightdetector
WANG Xin,NIULi—hong,WANG Shuyan
(InstituteofOptoelectronicsinShenzhenUniversity,Shenzhen 518060,China)
Abstract:Anovdocmpoundparabolicconcentrator(cpc)isdesignedanddevelopedbasedontheprincipleoftheDon—
imagingoptics.Theoptimizationdesignmethodisproposedbasedonthegeneticalgorithm (GA),thefitnessfunctionisthe
trnasmissionrate,andtheoptimizationontheCPCstructureisachievde bycontrollingtheGA inheritanceevolutiondirection.
Simulationexperimentresultsshowthatthetransmissionrateoftheoptimizde concentratorisabove75%forincidentangleof
30。.Inthiscase,theincidentdiameter,concentratingratenadaxiallengthofconcentratorrae100mm ,6.25,84mm respce—
tively.Theocncentratorisusde inweaklightdetcetornadsatisfiedresultisobtainde.
Keywords:ocmpoundparabolicconcnetrator;optimizationdesign;geneticalgorithm ;weaklightdetcetor
10%~20%左右,虽然Ⅲ一V族半导体透射式光阴
0 引 言
极的量子效率可以达到40%,但寿命相对较短,真
弱光探测技术在高分辨率的光谱测量、非破坏 空要求苛刻,制造成本较高。反射式光电阴极的量
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