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基于面形斜率的高斯径向基自由曲面优化设计及公差分析被引量：3: 2019年; 基于面形斜率的高斯径向基自由曲面模型在面形表征和系统设计中具有优势,但基函数数目较多,导致优化效率低、公差分析困难等问题。本文对基于面形斜率的高斯径向基模型优化设计和公差分析方法开展研究,利用模型的面形表征局域特性,将全局优化和局部优化相结合,提出了一种新的优化设计方法。利用数学统计的方法,确定了基函数系数和自由曲面面形矢高之间的线性关系,直接设定系数公差范围初值,通过大样本统计后确定自由曲面的合理面形公差。将该优化设计和公差分析方法应用到基于面形斜率的高斯径向基自由曲面型头戴显示系统,设计结果表明头戴显示系统全视场内在23 lp/mm处大于0.3,系统最大畸变为3.45%,达到了系统设计指标,并基于公差分析结果进行实验系统集成,成功实现了图像显示。本文所提出的优化设计方法和公差分析方法为基于面形斜率的高斯径向基自由曲面模型和其他局域型自由曲面模型的应用提供了重要的借鉴意义。; 赵星肖流长张赞张赞王灵杰; 关键词：光学自由曲面公差

基于高斯径向基光学自由曲面表征模型的头戴显示系统: 基于高斯径向基光学自由曲面表征模型的头戴显示系统。利用光学自由曲面，设计了包含自由曲面反射镜的光学系统，并与微型显示器结合在一起，构成了头戴显示系统。以自由曲面反射镜为核心，结合微型显示器实现了用于虚拟现实技术的头盔显示...; 赵星郑义张赞张娟; 文献传递

基于高斯径向基光学自由曲面表征模型的头戴显示系统: 基于高斯径向基光学自由曲面表征模型的头戴显示系统。利用光学自由曲面，设计了包含自由曲面反射镜的光学系统，并与微型显示器结合在一起，构成了头戴显示系统。以自由曲面反射镜为核心，结合微型显示器实现了用于虚拟现实技术的头盔显示...; 赵星郑义张赞张娟; 文献传递

采样点分布对基于面形斜率径向基模型的自由曲面拟合精度的影响被引量：7: 2016年; 鉴于自由曲面模型的面形拟合精度在自由曲面表征以及面形初始结构选取等研究中的重要性,本文针对基于面形斜率的高斯径向基表征模型,研究了不同的采样点分布类型对该模型面形拟合精度的影响。采用不同采样点分布拟合离轴二次曲面和带凸起的抛物面,结果表明采用均匀随机分布的采样点有利于实现高精度的面形拟合,且达到一定的拟合精度后,采样点的数目对拟合精度的影响有限。以离轴三反系统为设计实例,对比了由不同采样方式生成初始面形后系统的像质优化结果。结果显示,采用均匀随机型采样方式得到的初始面形进行系统优化,最终全视场平均调制传递函数(MTF)可以达到0.72以上,远高于由边缘集中采样方式生成初始面形后系统像质的优化结果,从而印证了理论研究结果。; 武鹏飞张赞郑义张娟王尧尧赵星王灵杰伍雁雄; 关键词：光学设计自由曲面

涡旋光场的吸收调制效应及其在超分辨技术中的应用: 2017年; 为开展基于涡旋光场的吸收调制效应超分辨技术研究,对光场吸收调制效应的标量和矢量两种模型进行了计算分析和比较。选取矢量模型研究不同拓扑荷、不同线偏振方向涡旋光束紧聚焦情况下的吸收调制效应,计算经吸收调制后的透射光斑尺寸。结果表明,涡旋光束的拓扑荷和偏振方向对吸收调制效应有较大的影响。在文中计算条件下,将拓扑荷为0的x线偏振涡旋光束应用于吸收调制单点超分辨技术中时,能获得约205nm的理论分辨率。本文的研究结果,对于吸收调制单点超分辨技术的研究,特别是通过优化光场分布提高分辨率的研究具有指导意义。; 张赞赵星李强郑义张娟席炜武鹏飞; 关键词：激光光学超分辨

基于光线追迹的集成成像技术重建分辨率研究被引量：3: 2015年; 集成成像技术重建分辨率的表征方法对集成成像系统性能的优化及评价具有重要的意义。根据几何光学原理,考虑数字记录过程中的像素离散化影响,结合元素图像阵列中的同名像素相关性,对同名像素在像空间投影叠加实现三维信息重建的过程进行了深入分析,定义了集成成像技术像空间的横向和纵向分辨率,并研究了其沿轴分布特性。理论分析和实验结果均表明,集成成像技术的横向和纵向分辨率沿轴向呈现不均匀的分布特性。; 张娟周立秋张勃张赞郑义赵星; 关键词：成像系统三维重建分辨率

基于面形斜率的光学自由曲面表征被引量：9: 2015年; 对光学自由曲面设计的关键问题——光学自由曲面的表征模型进行了研究。在传统高斯径向基模型的基础上,通过改善基函数的分布特性以及基于面形斜率调整基函数的形状因子,建立了基于面形斜率的高斯径向基表征模型。利用建立的模型、传统径向基模型和Zernike多项式模型拟合了不同类型的自由曲面,并进行了分析比较。结果证实了文中提出的模型较传统径向基模型的面形拟合精度提高了1~2个数量级,具有较强的面形表征能力。应用该模型进行了离轴三反系统的设计,结果显示设计的三反系统的全视场平均调制传递函数（MTF）达到80%以上。与传统面形表征模型相比,该模型的应用提高了系统的像差平衡能力,改善了系统的成像质量。综合分析表明,该模型适用于表征具有显著非对称性的、面形矢高带有显著局域性变化的自由曲面,有望应用于具有大离轴量和大视场的光学系统设计中。; 赵星郑义张赞张娟王灵杰伍雁雄; 关键词：光学自由曲面 ZERNIKE多项式

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