基于猫眼逆反射器的大范围免调试激光器 被引量：2

1

作者 盛泉 耿婧旎 +6 位作者 王爱华 王盟 齐岳 刘俊杰 付士杰 史伟 姚建铨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期94-101,共8页

利用具有逆反射特性的光学元件构成激光器的谐振腔,能够赋予激光器大范围免调试工作的潜力.本文讨论了谐振激光自适应无线传能/通信等新兴应用对激光器免调试工作范围的要求,设计了基于猫眼逆反射器的大范围免调试激光器,采用腔内望远... 利用具有逆反射特性的光学元件构成激光器的谐振腔,能够赋予激光器大范围免调试工作的潜力.本文讨论了谐振激光自适应无线传能/通信等新兴应用对激光器免调试工作范围的要求,设计了基于猫眼逆反射器的大范围免调试激光器,采用腔内望远镜系统和复合腔结构分别拓展激光器的工作距离范围和提升激光安全性.通过对激光谐振腔的稳定性分析和对猫眼逆反射器的像差分析,明确了球差和场曲导致的猫眼离焦分别是限制免调试激光器工作距离和视场的关键因素.实验中通过优化光学设计补偿像差,实现了端面泵浦Nd:GdVO4激光器的大范围免调试运转.16.6W泵浦功率下,激光器接收端在1—5 m工作距离范围内移动和在±30°接收端视场范围内转动时输出功率保持在5 W以上,功率波动小于10%,无需重新准直调节.5 m工作距离下,在4.6°发射端视场内输出功率保持在其最大值的50%以上,对应接收端横向移动范围达到40 cm.本工作明确了猫眼腔免调试激光器的设计优化原则,为相关研究提供了实验结果参考. 展开更多

关键词 免调试激光器 猫眼逆反射器 谐振腔稳区 像差

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高斯光束通过猫眼逆反射器的变换特性 被引量：5

2

作者 谷锁林 赵延仲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期320-323,共4页

运用矩阵光学对高斯光束通过猫眼逆反射器的传输变换进行了理论推导,并对猫眼逆反射器后向反射光特性进行了分析。研究表明,当入射光腰与猫眼逆反射器的距离不同时,选取合理的正离焦量可以得到比输入高斯光束发散角更小的反射光束。

关键词 矩阵光学 高斯光束 猫眼逆反射器 变换特性 猫眼效应

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猫眼逆反射器的设计与优化 被引量：13

3

作者 林永兵 张国雄 李真 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1245-1250,共6页

按双半球结构设计了猫眼逆反射器 ,并指出当折射率n =2时 ,猫眼可以设计成一个完整的球体。详细研究了猫眼逆反射器的各种因素对光路光程的影响 ,指出加工时必须要控制两半球的对心偏差 (包括胶合厚度偏差 )。对猫眼返回光束的发散角进... 按双半球结构设计了猫眼逆反射器 ,并指出当折射率n =2时 ,猫眼可以设计成一个完整的球体。详细研究了猫眼逆反射器的各种因素对光路光程的影响 ,指出加工时必须要控制两半球的对心偏差 (包括胶合厚度偏差 )。对猫眼返回光束的发散角进行了研究 ,详尽讨论了返回光线的发散角与球半径、材料折射率以及入射高度的关系。以猫眼返回光束的发散角最小为优化目标进行了优化设计 。 展开更多

关键词 设计 猫眼逆反射器 激光跟踪干涉仪 优化 误差分析 干涉系统

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“猫眼”逆反射器的偏振特性分析 被引量：1

4

作者 李亚红 付跃刚 +2 位作者 贺文俊 刘智颖 赵宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期97-103,共7页

根据矢量场的光线追迹方法和光路的几何关系,推导得出入射高度(归一化)、折射率和逆反发散角之间的变化关系,以逆反发散角最小为目的,得出"猫眼"逆反射器的最佳设计参数,并利用ZEMAX进行光学设计。基于三维琼斯矩阵法对所设计... 根据矢量场的光线追迹方法和光路的几何关系,推导得出入射高度(归一化)、折射率和逆反发散角之间的变化关系,以逆反发散角最小为目的,得出"猫眼"逆反射器的最佳设计参数,并利用ZEMAX进行光学设计。基于三维琼斯矩阵法对所设计的"猫眼"逆反射器进行了偏振光线追迹和偏振特性研究,重点分析了"猫眼"逆反射器的位相延迟和二向衰减特性及其对光束偏振态的影响,理论计算表明:"猫眼"逆反射器在出瞳面上的位相延迟最大不超过0.3°,二向衰减均低于0.027,且线偏振态入射"猫眼"逆反射器,出射仍为线偏振态,即偏振方向保持不变。对此,利用FRED对所设计的"猫眼"逆反射器进行了以水平、45°、圆、椭圆偏振态入射的仿真模拟,验证其理论分析的正确性。结果表明:经"猫眼"逆反射器逆反后的偏振态仍与入射偏振态相同,偏振方向不发生改变,这与理论计算结果相一致,即"猫眼"逆反射器具有保偏振态不变的效应,这对"猫眼"逆反射器的推广应用具有重要意义。 展开更多

关键词 “猫眼”逆反射器 三维琼斯矩阵法 位相延迟 二向衰减 偏振态

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猫眼光学误差的测量与修正 被引量：2

5

作者 赵树忠 张国雄 +1 位作者 陈曦 郭敬滨 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期75-78,共4页

介绍了猫眼光学误差对激光跟踪三维坐标测量系统的影响及猫眼光学误差的主要来源,设计了一种猫眼光学误差的测量原理并构建了相应的测量装置,论述了测量数据处理方法以及在进行激光跟踪三维坐标测量时对猫眼光学误差进行修正的方法。在... 介绍了猫眼光学误差对激光跟踪三维坐标测量系统的影响及猫眼光学误差的主要来源,设计了一种猫眼光学误差的测量原理并构建了相应的测量装置,论述了测量数据处理方法以及在进行激光跟踪三维坐标测量时对猫眼光学误差进行修正的方法。在数据处理过程中,使用了非线性拟合算法来消除半球偏心和安装偏心对测量结果的影响,使用了二维插值算法来获取猫眼在任意入射方位角处的光学误差值。使用所构建的测量装置对Leica公司生产的CER75猫眼的光学误差进行了实际测量并对测量数据进行了处理。实验结果表明,被测猫眼在其接收角范围内的最大光学误差约为4μm。 展开更多

关键词 猫眼逆反射器 光学误差测量 激光跟踪 三维坐标 误差修正

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激光跟踪三维坐标测量系统中猫眼光学误差的测量

6

作者 陈曦 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2006年第3期9-11,共3页

在基于多边法的四路激光跟踪三维坐标测量系统中,猫眼逆反射器的光学误差是影响系统自标定和坐标测量精度的重要因素。对猫眼逆反射器的光学误差进行了分析和测量,介绍了测量原理、测量装置及相应的数据处理方法。实验结果表明,被测猫... 在基于多边法的四路激光跟踪三维坐标测量系统中,猫眼逆反射器的光学误差是影响系统自标定和坐标测量精度的重要因素。对猫眼逆反射器的光学误差进行了分析和测量,介绍了测量原理、测量装置及相应的数据处理方法。实验结果表明,被测猫眼的最大光学误差约为4μm。 展开更多

关键词 猫眼逆反射器 光学误差 激光跟踪 三维坐标

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分布式猫眼腔免调试激光器发射端视场的优化

7

作者 刘俊杰 齐岳 +5 位作者 盛泉 王思佳 王盟 徐德刚 史伟 姚建铨 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期222-227,共6页

为实现面向自适应激光无线传能应用的大范围免调试激光器,对基于猫眼逆反射器的端面泵浦Nd:GdVO;激光器开展实验研究;在补偿接收端的球差和场曲、优化激光器工作距离和接收端视场的基础上,分析发现发射端各透镜的场曲所导致的猫眼逆反... 为实现面向自适应激光无线传能应用的大范围免调试激光器,对基于猫眼逆反射器的端面泵浦Nd:GdVO;激光器开展实验研究;在补偿接收端的球差和场曲、优化激光器工作距离和接收端视场的基础上,分析发现发射端各透镜的场曲所导致的猫眼逆反射器离焦是限制其视场角度(接收端离轴量容限)的主要因素。基于Zemax软件对发射端场曲进行分析计算,并设计加工了矫正场曲的非球面透镜以避免接收端离轴情况下的发射端离焦,实现优化发射端视场的目的。使用优化设计的非球面透镜后,在5 m的长工作距离下激光器4.6°发射端视场内的输出功率均在其最高输出功率的50%以上,相比使用普通球面透镜时的结果得到显著的提升。对比理论设计和实验结果仍有一定差距,认为补偿激光晶体热透镜的像差是进一步优化发射端视场的关键。 展开更多

关键词 免调试激光器 猫眼逆反射器 视场 像差 场曲

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免调试激光器与谐振激光自适应无线传能技术(特邀)

8

作者 盛泉 刘天畅 +4 位作者 耿婧旎 刘俊杰 付士杰 史伟 姚建铨 《光电技术应用》 2023年第6期1-9,共9页

作为最具代表性的定向能载体,激光可用于高功率、长距离的无线能量传输。传统上激光无线传能一般通过跟瞄系统实现,而近年来发展的谐振激光自适应无线传能技术提供了一种无需跟瞄的新解决思路,受到广泛关注。文中分析比较了这两种方法... 作为最具代表性的定向能载体,激光可用于高功率、长距离的无线能量传输。传统上激光无线传能一般通过跟瞄系统实现,而近年来发展的谐振激光自适应无线传能技术提供了一种无需跟瞄的新解决思路,受到广泛关注。文中分析比较了这两种方法的特点,展望了未来发展趋势,并对后者的核心免调试激光器的实现方法进行了总结。 展开更多

关键词 激光无线传能 谐振激光传能 免调试激光器 猫眼逆反射器

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旋转式扫描方法在光学相干层析成像系统的应用 被引量：5

9

作者 朱永凯 赵宏 +1 位作者 王昭 乐开端 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期913-915,共3页

提出了一种新的旋转式光程扫描方法,用于光学相干层析成像系统中参考臂端的轴向光程扫描.其中,利用光程控制盘来改变参考臂的光程,用猫眼逆反射器来实现参考臂端光束的精确回射,实现了5000r/min的快速扫描,并由实验数据得到了测量点的... 提出了一种新的旋转式光程扫描方法,用于光学相干层析成像系统中参考臂端的轴向光程扫描.其中,利用光程控制盘来改变参考臂的光程,用猫眼逆反射器来实现参考臂端光束的精确回射,实现了5000r/min的快速扫描,并由实验数据得到了测量点的信号强度折线图.分析表明,信号强度的相对误差小于3%,与直线式扫描方式相比,旋转式扫描方法可以通过光学介质的旋转切换来实现不同光学光程的快速改变,实现光束的精确回射,具有扫描结构简单、易于控制、成本较低和精度较高的优点. 展开更多

关键词 光学相干层析成像 光程控制盘 猫眼逆反射器

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一种柔性激光跟踪三维坐标测量系统

10

作者 赵树忠 张国雄 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第11期36-37,39,共3页

介绍了一种柔性激光跟踪三维坐标测量系统的工作原理及其主要功能特点,对组成系统的激光跟踪干涉仪的设计做了论述。该系统具有较高的三维坐标测量精度和较强的三维运动目标跟踪能力,可以满足一般工业应用场合下对三维坐标的测量要求。

关键词 跟踪 三维坐标 目标 猫眼逆反射器 冗余

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激光物理

11

《中国光学》 EI CAS 2008年第4期12-14,共3页

关键词 数值模拟 平顶高斯光束 实验研究 强激光 激光辐照 宽频带 阻抗匹配 粒子束 猫眼逆反射器 相干合成

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光学镜头、光学零部件

12

《中国光学》 EI CAS 2003年第5期9-10,共2页

TH703 2003053263猫眼逆反射器的设计与优化=Design and optimization of acat’s-eye retroreflector[刊,中]/林永兵(天津大学精密仪器与光电子工程学院,精密测试技术及仪器国家重点实验室.天津(300072)),张国雄…//光学学报.-2002,22(... TH703 2003053263猫眼逆反射器的设计与优化=Design and optimization of acat’s-eye retroreflector[刊,中]/林永兵(天津大学精密仪器与光电子工程学院,精密测试技术及仪器国家重点实验室.天津(300072)),张国雄…//光学学报.-2002,22(10).-1245-1250按双半球结构设计了猫眼逆反射器,并指出当折射率n=2时,猫眼可以设计成一个完整的球体。研究了猫眼逆反射器的各种因素对光路光程的影响,指出加工时必须要控制两半球的对心偏差(包括胶合厚度偏差)。对猫眼返回光束的发散角进行了研究。 展开更多

关键词 猫眼逆反射器 梯度折射率 测试技术 结构设计 国家重点实验室 精密仪器 光学非球面 厚度偏差 光学反射镜 光电子

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四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统 被引量：36

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作者 张国雄 林永兵 +1 位作者 李杏华 李真 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1030-1036,共7页

介绍了基于多边法原理的四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统 ,包括系统的工作原理、冗余特性、激光跟踪干涉仪、新型目标靶镜、系统的布局及实验结果等 ,并进一步指出下一步的工作。实验表明 ,在距跟踪干涉仪80 0mm远处 70 0mm× 6 0... 介绍了基于多边法原理的四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统 ,包括系统的工作原理、冗余特性、激光跟踪干涉仪、新型目标靶镜、系统的布局及实验结果等 ,并进一步指出下一步的工作。实验表明 ,在距跟踪干涉仪80 0mm远处 70 0mm× 6 0 0mm平面范围内 ,系统三维坐标测量不确定度为 0 .0 6 2 0mm。 展开更多

关键词 激光跟踪干涉仪 坐标测量系统 猫眼逆反射器 冗余设计 多边法 跟踪转镜系统 三维

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激光跟踪测量系统中的光学误差分析 被引量：4

14

作者 刘欣丽 张国雄 李杏华 《光学技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期245-247,250,共4页

论述了在激光跟踪测量系统中由跟踪转镜机构和猫眼逆反射器产生的光学误差,并分析了它们对测量结果产生的影响。通过仿真得到了"计算中心点"的坐标。利用光学理论计算了跟踪转镜机构入射光束偏心和镜面偏心产生的误差。从猫... 论述了在激光跟踪测量系统中由跟踪转镜机构和猫眼逆反射器产生的光学误差,并分析了它们对测量结果产生的影响。通过仿真得到了"计算中心点"的坐标。利用光学理论计算了跟踪转镜机构入射光束偏心和镜面偏心产生的误差。从猫眼的球度误差、材料折射率误差和光学中心误差几个方面对猫眼产生的光学误差进行了分析。结果表明,猫眼的误差对测量精度影响较大,因此要求猫眼精度要高。 展开更多

关键词 激光跟踪测量系统 跟踪转镜机构 猫眼逆反射器 光学误差 仿真 计算中心点

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