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自聚焦透镜制造技术与性能优化研究

自聚焦透镜制造技术与性能优化研究

作者：郎贤礼西南师范大学

学位级别：硕士

变折射率材料与光学系统的结合,为光学设计、光通信、光信息系统的发展注入了新的活力,获得了广泛的应用空间。但是由于变折射率材料的折射率分布不容易人为控制,也使这种应用受到了很大的限制。变折射率材料一般利用离子交换法通过玻... 详细信息

变折射率材料与光学系统的结合,为光学设计、光通信、光信息系统的发展注入了新的活力,获得了广泛的应用空间。但是由于变折射率材料的折射率分布不容易人为控制,也使这种应用受到了很大的限制。变折射率材料一般利用离子交换法通过玻璃材料和熔盐的离子交换形成的,交换后的离子浓度分布满足热力学统计规律,因此得到的折射率分布不容易控制,而很多应用需要用特定的折射率分布,如考虑消像差,需要sech分布等等。理论和实验证明,用一次离子交换的方法,很难获得理想折射率分布。本文提出了两种提高自聚焦透镜质量的方法:多次离子交换法和热处理方法。通过多次离子交换方法,即改变边界条件,改变玻璃成份、熔盐成份,控制交换时间,达到控制折射率分布的目的,减小像差,提高透镜质量。在退火温度下,玻璃棒中自身的离子在热扩散的作用下,离子浓度在空间上会重新分布,其空间折射率也会发生变化,通过控制退火温度,选取不同的退火曲线,同样也可以达到控制折射率分布,优化自聚焦透镜。实验测试表明,经过二次离子交换和热处理后的自聚焦透镜,其光学性能得到明显的优化:折射率更接近理想分布、像差减小、光斑变小等等。对自聚焦透镜的像差理论和批量透镜的非均匀性问题作了理论和实验上的研究。找出了像差与自聚焦透镜折射率表达式系数的关系,只要优化自聚焦透镜的折射率分布,就可以减小像差;在理论和实验上证实了,通过严格控制:基质玻璃的均匀性;玻璃丝直径的均匀性和离子交换工艺的稳定性等制作工艺,最终达到使自聚焦透镜的非均匀性小于1%。

关键词：自聚焦透镜离子交换热处理像差光性均匀性

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二次离子交换法改进自聚焦透镜折射率分布

光子学报 2005年第8期34卷 1141-1144页

作者：郎贤礼刘德森吕涛蒋小平朱少丽西南师范大学物理学院重庆400715

对二次离子交换制作自聚焦透镜的理论和工艺进行了研究.利用KNO3和NaNO3混合盐进行二次离子交换.对二次离子交换前后的自聚焦透镜的折射率分布和畸变进行了测试,结果表明,经过二次离子交换后,折射率分布明显改善,更接近理想折射率分布曲... 详细信息

对二次离子交换制作自聚焦透镜的理论和工艺进行了研究.利用KNO3和NaNO3混合盐进行二次离子交换.对二次离子交换前后的自聚焦透镜的折射率分布和畸变进行了测试,结果表明,经过二次离子交换后,折射率分布明显改善,更接近理想折射率分布曲线,相对畸变由二次交换前的13.1%减小到7.7%.

关键词：自聚焦透镜二次离子交换折射率分布畸变薄片干涉法

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新结构光波分复用器性能分析

激光杂志 2004年第3期25卷 22-23页

作者：朱少丽徐秋霜刘德森郎贤礼西南师范大学物理学院重庆400715 昊谷光电技术有限公司深圳510809

分析了光波分复用器的工作原理 ,光学特性 ,提出了一种新结构光波分复用器 ,用温度循环的方法测试了新结构光波分复用器的温度特性 ,讨论了新结构光波分复用器的工艺改进方法 ,实验表明 :新结构光波分复用器比传统结构稳定。

关键词：光波分复用器温度循环温度特性光纤通信工作原理

基于敏感Fabry-Perot腔光纤角位移传感器的原理与设计

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光子学报 2005年第7期34卷 1049-1052页

作者：吕涛刘德森刘志麟郎贤礼蒋小平朱少丽西南师范大学光电技术研究所重庆400715 广州敏通光电科技有限公司广州510150

提出了一种全角度并且可以连续测量微小角位移(秒级)的新型光纤角位移传感器.利用微小光学谐振腔的基本理论,主要是基于光学法布里珀罗(FabryPerot)腔的基本原理研究特定光波下光强度的变化与角位移的线性变化关系,利用光纤技术、敏感... 详细信息

提出了一种全角度并且可以连续测量微小角位移(秒级)的新型光纤角位移传感器.利用微小光学谐振腔的基本理论,主要是基于光学法布里珀罗(FabryPerot)腔的基本原理研究特定光波下光强度的变化与角位移的线性变化关系,利用光纤技术、敏感技术融合微机械技术研发而成.适合于一些特定领域中对角位移的精确测量.

关键词：光纤传感器法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔角位移

LaBr_(3)(Ce)探测器探测效率影响因素研究

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核技术 2022年第1期45卷 56-62页

作者：陈志强陈晶晶舒双宝余子樵张育中郎贤礼合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

LaBr_(3)(Ce)晶体是一种性能优异的新型无机闪烁体,是制作闪烁体探测器的优异材料。LaBr_(3)(Ce)探测器在核测井、环境监测、核医学等领域得到了广泛应用。探测器的探测效率是探测器设计和研制的一个重要指标,利用Geant4工具包建立LaBr_... 详细信息

LaBr_(3)(Ce)晶体是一种性能优异的新型无机闪烁体,是制作闪烁体探测器的优异材料。LaBr_(3)(Ce)探测器在核测井、环境监测、核医学等领域得到了广泛应用。探测器的探测效率是探测器设计和研制的一个重要指标,利用Geant4工具包建立LaBr_(3)(Ce)探测器的探测模型,对影响探测器的探测效率的相关因素进行研究。结果表明:探测效率与晶体截面形状、尺寸有关:矩形截面的探测效率低于圆形和方形截面,而且晶体径向尺寸越大而长度越短,探测效率越高;LaBr_(3)(Ce)探测器的探测效率与射线的能量有关:能量越高,探测效率越低;同时,若是发散的放射源,与探测器间距越小闪烁体的探测效率越高。通过探测器探测效率的影响因素分析,对基于LaBr_(3)(Ce)探测器研究和设计具有一定的参考价值和指导意义。

关键词： LaBr_(3)(Ce) Geant4 探测效率射线探测

Aberration improvement of gradient index rod lens

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Chinese Optics Letters 2005年第3期3卷 152-153页

作者：郎贤礼刘德森吕涛蒋小平 School of Physics

The aberration of gradient index (GRIN) rod lenses induced by deviation from the ideal refractive index distribution is decreased by optimized thermal diffusion. The index distribution coefficients are estimated by a ... 详细信息

关键词： Aberrations Estimation Heat treatment Lenses Optimization Refractive index Thermal diffusion

基于图像融合与YOLOv3的铝型材表面缺陷检测

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计算机与现代化 2020年第11期 8-15页

作者：张磊郎贤礼王乐合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

我国是工业铝型材制造大国,铝型材生产质量检测意义重大。针对传统的人工目测等方式检测效率低下,稳定性相对较弱;单一YOLOv3方法特征提取不突出,检测精度有限等问题,提出一种基于图像融合与YOLOv3的铝型材表面缺陷检测方法。首先利用... 详细信息

我国是工业铝型材制造大国,铝型材生产质量检测意义重大。针对传统的人工目测等方式检测效率低下,稳定性相对较弱;单一YOLOv3方法特征提取不突出,检测精度有限等问题,提出一种基于图像融合与YOLOv3的铝型材表面缺陷检测方法。首先利用图像增强、空域滤波的方法对原始图像进行预处理得到处理图像;然后借鉴SLAM中特征提取与匹配的思想对原始图像和处理图像进行特征提取与匹配;之后进行图像融合得到最终的处理后图像;再通过K-means算法聚类和调参优化,最后利用单阶段物体检测模型YOLOv3对铝型材表面缺陷进行检测。通过一个end-to-end的全卷积神经网络完成从原始图像的输入到Bounding box和box中物体类别与置信度的输出。实验结果表明,此图像融合与YOLOv3的方法对表面缺陷分类检出的平均成功率为98.33%,比单一YOLOv3方法提高了3.75个百分点;验证集mAP值为88.81%,提高了4.18个百分点,具有更强的特征提取能力和泛化能力,能精确检测表面缺陷,进行分类和定位。

关键词：图像融合深度学习 SLAM 特征提取与匹配缺陷检测 YOLOv3 K-means算法

腔损耗对光纤F-P腔传感器腔定位的影响分析

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西南师范大学学报（自然科学版） 2005年第3期30卷 452-456页

作者：吕涛刘德森刘志麟郎贤礼蒋小平西南师范大学光电技术研究所重庆400715 广州敏通光电科技有限公司广东广州510150

讨论了引起光纤F P腔干涉反射光损耗的因素,分析了光强损耗对腔定位参数的影响.实验表明,理论分析得到的腔定位参数值可以作为制作其它光纤F P腔传感器时的参考值.这种光纤F P腔传感器测量外界应变具有测量精度高、分辨率大、动态范围... 详细信息

讨论了引起光纤F P腔干涉反射光损耗的因素,分析了光强损耗对腔定位参数的影响.实验表明,理论分析得到的腔定位参数值可以作为制作其它光纤F P腔传感器时的参考值.这种光纤F P腔传感器测量外界应变具有测量精度高、分辨率大、动态范围广、线性度好等优良特征.

关键词：光纤F—P腔腔损耗腔定位传感器

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数字图像处理课程教学实践与思考

大学教育 2022年第6期 142-144页

作者：张育中卢荣胜董敬涛杨蕾郎贤礼合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

数字图像处理是光电信息类专业的一门主干课程,具有内容更新快、实践性强等特点。文章根据教学过程中学生的反馈,在多年教学实践的基础上逐步形成了数字图像处理课程的教学理念和教改思路,并在课程的教学内容、教学方法以及考核机制上... 详细信息

数字图像处理是光电信息类专业的一门主干课程,具有内容更新快、实践性强等特点。文章根据教学过程中学生的反馈,在多年教学实践的基础上逐步形成了数字图像处理课程的教学理念和教改思路,并在课程的教学内容、教学方法以及考核机制上进行了相应改革。近两年的教学实践证明,该教学模式提高了学生的学习兴趣和创新意识,增强了学生实践能力,取得了较好的课堂教学效果。

关键词：数字图像处理课程教学教学改革