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复杂分光仪器中的像差研究

光学学报 2006年第1期26卷 116-120页

作者：朱向冰陈瑾邓善熙付绍军合肥工业大学仪器仪表学院合肥230009 安徽师范大学物理系芜湖241000 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

为提高分光仪器的性能,采用两个椭球面镜和一个椭球面消像差光栅分光。光源发出的光线被第一个椭球面镜反射,产生特定的波前,经过光栅衍射以后,不同波长的光波被第二个椭球面镜汇聚到探测器的不同位置上。系统具有复杂的像差特性和成像... 详细信息

为提高分光仪器的性能,采用两个椭球面镜和一个椭球面消像差光栅分光。光源发出的光线被第一个椭球面镜反射,产生特定的波前,经过光栅衍射以后,不同波长的光波被第二个椭球面镜汇聚到探测器的不同位置上。系统具有复杂的像差特性和成像特性,根据费马原理,参考第二代全息变线距光栅的制作光路和理论,建立坐标系,定义两个椭球面上的入射角和反射角,确定各元件的位置变量,确立基本几何关系,将光程函数分为两部分:由衍射引起的光程变化和几何位置引起的光程变化,将两部分都按级数展开,给出了高阶像差的解析形式。对于平面、柱面、球面光栅和反射镜也可以使用这些公式。像差的解析式和光路也可以用于各种分光仪器中。

关键词：光学器件消像差光栅费马原理椭球面

平面变线距光栅(VLS)的基本原理与线距修正系数的检测

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光子学报 2001年第9期30卷 1119-1123页

作者：王劼付绍军朱向冰洪义麟徐向东国家同步辐射实验室合肥安徽230029

变线距光栅是一种自消部分象差的光学元件。本文提出了用激光束检测变线距系数的理论模型。计算表明变线距光栅的衍射波与平面波的干涉条纹可以用于检测变线距系数.

关键词：变线距光栅光栅检测衍射波面基本原理线距修正系数

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平面变线密度光栅的制作和波前检测

中国激光 2006年第1期33卷 72-75页

作者：朱向冰陈瑾邓善熙付绍军合肥工业大学仪器仪表学院安徽合肥230009 安徽师范大学物理系安徽芜湖241000 中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029

为了制作平面变线密度光栅,满足线密度变化的要求,采用两个点光源和辅助透镜对基底曝光。编写了第一代和第二代光路的计算程序,计算出拍摄光路的几何位置参量,依据实际情况选择光路。提出了在线检测波前的方法,将辅助的标准光栅放在基... 详细信息

为了制作平面变线密度光栅,满足线密度变化的要求,采用两个点光源和辅助透镜对基底曝光。编写了第一代和第二代光路的计算程序,计算出拍摄光路的几何位置参量,依据实际情况选择光路。提出了在线检测波前的方法,将辅助的标准光栅放在基底的位置上,入射光被标准光栅衍射,衍射光在光栅表面的干涉条纹反映了入射光的波前分布。采用数码相机和辅助镜拍摄干涉条纹,编写条纹分析程序,根据条纹调节元件的位置,直到入射波前满足要求后,对涂有光刻胶的基底曝光,制作出了原型的变线密度光栅。波前检测方法也可以用于其他全息光栅的制作中。

关键词：仪器变线密度光栅全息制作波前

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数字微镜元件式自适应前照灯光学设计

红外与激光工程 2013年第4期42卷 955-959页

作者：武汉朱向冰朱骞陈春王程安徽师范大学光电技术研究中心安徽芜湖241000

路面照明状况直接影响到汽车夜间行驶安全,自适应前照灯能根据汽车周围环境自动地调整照明模式,提高驾驶安全性。针对现有自适应前照灯照明模式不够灵活、光能利用率低等问题,提出了一种基于数字微镜元件的自适应前照灯光学方案,该方案... 详细信息

路面照明状况直接影响到汽车夜间行驶安全,自适应前照灯能根据汽车周围环境自动地调整照明模式,提高驾驶安全性。针对现有自适应前照灯照明模式不够灵活、光能利用率低等问题,提出了一种基于数字微镜元件的自适应前照灯光学方案,该方案以数字微镜元件为核心,并创新性地提出了利用第二导光管收集未利用的光能,采用光学软件Tracepro进行整个系统的仿真。实验结果表明:该方案能够实现自适应前照灯的多种照明模式,且通过使用第二导光管提高了光能利用率。由于可实现的照明模式多且照明灵活,能量利用率高,所以该系统具有广泛的市场前景。

关键词：自适应前照灯光学设计数字微镜导光管

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基于迁移学习与特征融合的眼底图像分类

光学精密工程 2021年第2期29卷 388-399页

作者：陈筱朱向冰吴昌凡余燕张鹏飞安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 皖南医学院第一附属医院眼科安徽芜湖241000

针对大量眼底图片难以收集和标注、有经验的眼科医生地区分配不均匀等,导致眼底疾病患者检查准确度低、花费时间较长等问题,本文基于迁移学习提出一种图像分类方法:首先修改EfficientNet-B0和EfficientNet-B7模型并进行参数微调,将微调... 详细信息

针对大量眼底图片难以收集和标注、有经验的眼科医生地区分配不均匀等,导致眼底疾病患者检查准确度低、花费时间较长等问题,本文基于迁移学习提出一种图像分类方法:首先修改EfficientNet-B0和EfficientNet-B7模型并进行参数微调,将微调后的模型作为特征提取器用于提取眼底图像的特征,再对提取的特征进行特征融合并使用DNN分类器实现最终分类,同时使用加权梯度类激活映射可视化解释模型诊断异常的原因。提出的方法在内部数据上十折交叉验证得到的平均准确度、灵敏度和AUC分别为95.74%,96.46%,0.987,在公开数据集JSIEC上获得97.04%的准确度和97.14%的灵敏度。结果表明该方法可用于大规模筛查异常眼底,辅助医生实现高效诊断。

关键词：眼底图像深度神经网络分类器 EfficientNet微调特征提取特征融合可视化解释

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基于新型导光管的微型DLP投影式光路设计

红外与激光工程 2015年第8期44卷 2472-2477页

作者：王程郝文良田丽伟王若飞朱向冰安徽师范大学物理系安徽芜湖241000 奇瑞新能源汽车技术有限公司安徽芜湖241000

传统的数字光处理(DLP)技术无法收集利用数字微镜(DMD)芯片上微镜处于"OFF"态时反射的光线,针对这种缺陷,提出一种基于新型导光管的微型DLP投影光学系统的设计方案,该系统包括LED、导光管、色轮、准直系统和投影透镜。提出在锥形导光管... 详细信息

传统的数字光处理(DLP)技术无法收集利用数字微镜(DMD)芯片上微镜处于"OFF"态时反射的光线,针对这种缺陷,提出一种基于新型导光管的微型DLP投影光学系统的设计方案,该系统包括LED、导光管、色轮、准直系统和投影透镜。提出在锥形导光管的基础上加上一根弯型的导光管和复合抛物面聚光器(CPC)用来收集被DMD反射的多余的光线。先用非成像光学的理论分析和计算出各部分的相关参数,再用ZEMAX软件对准直系统和投影透镜进行结构优化,最后用Trace Pro软件建立模型并仿真,仿真结果表明:随着"OFF"态微镜数量的增加,收集光管提高系统光能利用率的能力先增加后减小。相比没有收集光管的情况,当DMD芯片上处于"OFF"态微镜数量为50%时,导光管提高的光能利用率最多,为5.91%。

关键词：光学设计 LED DMD 导光管光能利用率

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LED和梯度折射率透镜投影系统光路设计

光学精密工程 2018年第1期26卷 62-69页

作者：朱向冰钱立勇陈瑾崔海田王元航安徽师范大学光电技术研究中心安徽芜湖241000 安徽省光电材料科学与技术重点实验室安徽芜湖241000

现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、... 详细信息

现有的数字光处理投影(DLP)系统采用色轮和中继透镜等元器件,由此导致投影系统结构复杂。针对现有技术的缺陷,本文设计了一种以三色LED作为照明光源,以梯度折射率透镜形成平行光的新型DLP投影系统。和传统的投影系统相比,减少了色轮、中继透镜、反射镜等元器件,简化了光学系统的结构。借助于Tracepro软件进行了模拟与仿真,对光线追迹的结果进行分析,分析得到整个投影系统的光斑均匀性为96.9%。结果表明本设计使投影系统的光路得到了简化,光斑的均匀性也得到了改善。本设计只需要选择合适的投影镜头,就可以消除LED面光源宽度过大对投影光斑的影响。

关键词：光学设计投影仪梯度折射率透镜发光二极管

基于TFT-LCD的高亮度自动立体显示屏背光模块设计

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液晶与显示 2008年第5期23卷 599-604页

作者：蒋峰陈瑾朱向冰安徽师范大学物理电信学院安徽芜湖241000

使用自动立体显示器,用户不需要立体眼镜,裸眼就能看到立体图像。目前主流的液晶自动立体显示器的亮度不够,影响使用。为了提高亮度,需要研究新的背光模块设计方法。采用高亮度发光二极管,用菲涅尔透镜和柱透镜阵列使光线集中在用户眼睛... 详细信息

使用自动立体显示器,用户不需要立体眼镜,裸眼就能看到立体图像。目前主流的液晶自动立体显示器的亮度不够,影响使用。为了提高亮度,需要研究新的背光模块设计方法。采用高亮度发光二极管,用菲涅尔透镜和柱透镜阵列使光线集中在用户眼睛上,大幅度提高图像亮度,由于左右眼看到的图像不一致,产生视差,形成立体感。结合30cm(12in)TFT-LCD研制背光模块,选择二极管,设计光路和透镜,对光路仿真,探索出设计方法。该方法对自动立体显示器的设计和制造有指导意义。

关键词：液晶显示器自动立体显示器视差照明菲涅尔透镜

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一种热温差式悬空结构气体流量传感器设计

传感器与微系统 2013年第2期32卷 84-86页

作者：李辉朱向冰王建亮安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 北方光电集团焦作研究所河南焦作454150

基于热温差原理,利用MEMS技术加工制备出高灵敏度微型气体流量传感器。该流量传感器采用热敏电阻器悬空结构,其热隔离性能较好,并利用温度系数大的VO2制备热敏电阻器;同时,利用机械性能和密封性能好的SU—8胶制备气流沟道,工艺简单,稳... 详细信息

基于热温差原理,利用MEMS技术加工制备出高灵敏度微型气体流量传感器。该流量传感器采用热敏电阻器悬空结构,其热隔离性能较好,并利用温度系数大的VO2制备热敏电阻器;同时,利用机械性能和密封性能好的SU—8胶制备气流沟道,工艺简单,稳定性好,且成本较低,适合批量生产。实验表明:当传感器处于适当偏压下时,在0～30 mL/min的流速范围内响应速度快,灵敏度高,而且具有良好的线性度,适合生化检测、医疗等领域的应用。

关键词：气体流量传感器微机电系统热温差原理热敏电阻器悬空结构 VO2