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球透镜耦合效率研究

光学精密工程 2006年第3期14卷 386-390页

作者：吕昊刘爱梅孝感学院物理系湖北孝感432000

根据能量积分法计算了球透镜用于激光二极管(LD)与单模光纤(SMF)之间耦合的耦合效率,并对其进行研究。结果表明:当采用单球透镜时,所带来的轴向偏差为±30μm,横向偏差为±1.0μm,沿着X-Y平面的轴向倾角偏差为±1.2°;当采用双球透镜时... 详细信息

根据能量积分法计算了球透镜用于激光二极管(LD)与单模光纤(SMF)之间耦合的耦合效率,并对其进行研究。结果表明:当采用单球透镜时,所带来的轴向偏差为±30μm,横向偏差为±1.0μm,沿着X-Y平面的轴向倾角偏差为±1.2°;当采用双球透镜时,角向偏差最大,横向偏差次之,轴向偏差最小。

关键词：球透镜耦合效率轴向偏差横向偏差角向偏差

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球透镜的制备及其性能研究

光电工程 2006年第12期33卷 54-57,69页

作者：吕昊刘爱梅王新民孝感学院物理系湖北孝感432000

根据光通信耦合器件发展的趋势,研制了一种新型玻璃,依靠液体表面张力的作用,首次采用槽沉法来制备球透镜,得到了理想的效果。并且对光学玻璃和球透镜的光谱透过率以及球透镜的衍射焦斑强度分布和耦合效率进行研究,研究结果表明,该光学... 详细信息

根据光通信耦合器件发展的趋势,研制了一种新型玻璃,依靠液体表面张力的作用,首次采用槽沉法来制备球透镜,得到了理想的效果。并且对光学玻璃和球透镜的光谱透过率以及球透镜的衍射焦斑强度分布和耦合效率进行研究,研究结果表明,该光学玻璃和球透镜的折射率分别为1.5198和1.5190,光谱透过率都大于90%;伴随着通光孔径的增加,球透镜的衍射焦斑强度分布增大,衍射的强度减小;直径为0.8mm的球透镜最大耦合效率为62.5%。

关键词：光学玻璃球透镜耦合效率衍射焦斑强度分布透射率测量

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槽沉法制备球透镜

光学技术 2006年第1期32卷 129-130,133页

作者：吕昊曹志峰刘爱梅长春理工大学材料科学与工程系吉林长春130022

根据光通信耦合器件发展的趋势,研制了一种新型光学玻璃。依据在表面张力的作用下的液滴冷凝,得到透明玻璃微球理论[1],首次使用槽沉法来制备球透镜。结果表明:玻璃的最佳退火温度为570℃、折射率为1.5198、透过率大于90%。得到直径为0.... 详细信息

根据光通信耦合器件发展的趋势,研制了一种新型光学玻璃。依据在表面张力的作用下的液滴冷凝,得到透明玻璃微球理论[1],首次使用槽沉法来制备球透镜。结果表明:玻璃的最佳退火温度为570℃、折射率为1.5198、透过率大于90%。得到直径为0.8mm的球透镜最佳成球温度为1250℃、折射率为1.5190光谱透过率大于90%。

关键词：光通信光学玻璃槽沉法球透镜

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二元球透镜可见/紫外双波段光学系统

红外与激光工程 2009年第6期38卷 1068-1071页

作者：白剑尉志军牛爽侯西云徐建锋浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027 中国航天科技集团公司第502研究所北京100190

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见/紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件,有效校正了色差及球差;同时利用谐衍射设计,使可见/紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿,既校正了... 详细信息

提出了利用带二元光学元件的球透镜实现可见/紫外双波段光学系统的新方法。在蓝宝石球透镜中部引入二元光学元件,有效校正了色差及球差;同时利用谐衍射设计,使可见/紫外双波段共用同一二元光学元件。利用光纤面板对像面的补偿,既校正了场曲,又满足半视场0～15°为可见波段,15～35°为紫外波段的实际应用需求。完成了在蓝宝石平面基底上最小线宽为10μm的八台阶二元元件的制作。所研制的系统经测试,在F数为1的条件下,弥散斑小于60μm,与传统的球透镜相比,光斑缩小了1/3。

关键词：二元光学元件球透镜双波段光学系统

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梯度折射率球透镜的制备及其光线轨迹测试

光学技术 2008年第3期34卷 476-478页

作者：刘爱梅吕昊孝感学院物理系湖北孝感432000

自麦克斯韦鱼眼透镜理论模型提出后,长期以来学术界一直以为它只是一种绝对光学仪器,在实践中并没有应用的可能。但通过对麦克斯韦鱼眼微球透镜的理论研究表明,在一定条件下,它具有良好的成像性能和耦合效率。根据菲克定律推导出梯度折... 详细信息

自麦克斯韦鱼眼透镜理论模型提出后,长期以来学术界一直以为它只是一种绝对光学仪器,在实践中并没有应用的可能。但通过对麦克斯韦鱼眼微球透镜的理论研究表明,在一定条件下,它具有良好的成像性能和耦合效率。根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数。并且熔制了含Li+硅酸盐玻璃和采用槽沉法以及Na+/Li+离子交换法制备直径为0.3—3.0mm的梯度折射率球透镜。通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,并研究了光线通过梯度折射率球透镜的轨迹。研究结果表明:在590℃,离子扩散系数为3.07×10-6mm2/s;所制备的梯度折射率球透镜的折射率分布是抛物线分布,并且和理论分析相吻合;梯度折射率球透镜的光线轨迹满足椭圆方程。

关键词：梯度折射率球透镜扩散系数光线轨迹

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回归反光织物球透镜反光原理的探讨

纺织学报 1996年第3期17卷 15-17,22页

作者：李云台无锡轻工大学组织分院

本文对回归反光织物中回归反光物体玻璃微珠的球透镜原理采用几何和解析两种方法进行了系统分析。

关键词：回归反光织物球透镜反光原理工业用织物

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基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

微波学报 2011年第1期27卷 15-18,31页

作者：张金栋齐世山赵怀成吴文吴锡东南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室南京210094 浙江大学电子信息工程系杭州310027

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的... 详细信息

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。

关键词：毫米波球透镜渐变缝隙天线宽扫描角

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光通信耦合器件球透镜的制备及其性能研究

光通信耦合器件球透镜的制备及其性能研究

作者：吕昊长春理工大学

学位级别：硕士

在现代通信系统中，微光学元件在光纤间耦合光，从激光二级管至光纤、从光纤至探测器，它们还在DWDM的薄膜滤波器中准直来自光纤的光，球透镜和梯度折射率透镜都将起到这个作用。本文根据光通信耦合器件发展的趋势，研制了一种新型光... 详细信息

在现代通信系统中，微光学元件在光纤间耦合光，从激光二级管至光纤、从光纤至探测器，它们还在DWDM的薄膜滤波器中准直来自光纤的光，球透镜和梯度折射率透镜都将起到这个作用。本文根据光通信耦合器件发展的趋势，研制了一种新型光学玻璃，并且依据在表面张力的作用下，液滴冷凝后得到透明玻璃微球理论，首次使用槽沉法来制备球透镜，并对球透镜的性能进行研究，主要包括以下几方面的内容：第一部分对光通信的发展、微小光学和耦合技术进行了阐述。第二部分给出了制备球透镜所需要的光学玻璃的相关理论内容。第三部分叙述了基础玻璃制作工艺，包括玻璃配方设计、熔炼工艺和性能测试。第四部分对球透镜的制备工艺进行研究，包括槽沉法制备球透镜、球透镜的抛光和基本性能测试。第五部分对球透镜的光学性能进行研究。研究结果表明：该玻璃的最佳退火温度为570℃、折射率为1.5198、光谱透过率大于90％;所得到的球透镜最佳成球温度为1250℃、折射率为1.5190、光谱透过率大于90％，最大耦合效率为62.5％。

关键词：光通信光学玻璃槽沉法球透镜数值孔径焦斑大小耦合效率

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变折射率球透镜的研制及其光学特性的研究

变折射率球透镜的研制及其光学特性的研究

作者：周素梅西南师范大学

学位级别：硕士

本文首先简要介绍了变折射率介质的发展和变折射率球透镜的发展及其理论意义和实际意义。然后重点研究了变折射率球透镜的光学特性、成像特性以及耦合特性，最后对变折射率球透镜的制作工艺和光学特性的测试进行初步探索，得到了较满意... 详细信息

本文首先简要介绍了变折射率介质的发展和变折射率球透镜的发展及其理论意义和实际意义。然后重点研究了变折射率球透镜的光学特性、成像特性以及耦合特性，最后对变折射率球透镜的制作工艺和光学特性的测试进行初步探索，得到了较满意的结果。在变折射率球透镜的理论方面的研究主要取得以下结果： 1、根据费马原理和光线方程，导出了具有n（r）=n（O）(1-（1/2）Ar)二次抛物线型分布的变折射率球透镜的光线轨迹方程式，选择适当参数后，得到了其轨迹为椭圆曲线簇的结果。 2、利用光线矩阵方法对变折射率球透镜的成像特性进行研究，得到变折射率球透镜的物像关系和焦距的表达式。 3、对变折射率球透镜用作发光二极管与光纤之间耦合器时的耦合效率进行研究，结果表明变折射率球透镜作耦合器时可得到较高的耦合效率。在变折射率球透镜的实验方面主要取得以下结果： 1、用熔融法和离子交换法，制作出变折射率铊玻璃球透镜，直径范围为2.0mm-3.0mm。经测试，所得变折射率球透镜的折射率呈二次抛物线分布。 2、对离子交换工艺的研究得到了对铊玻璃球的最佳交换温度在510℃-530℃范围内，我们选择的温度为518℃，实验效果很好。 3、对变折射率球透镜的折射率分布、焦距、有效数值孔径、光斑大小以及耦合效率的测量均得到较满意的结果。

关键词：变折射率球透镜离子交换光学特性成像特性耦合效率