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公开(公告)号：CN114488522A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210096176.6
申请日：2022-01-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种顺滑拼接自由曲面的光学描述方法。本发明所述的一种光学曲面由两个子曲面拼接而成，通过建立使其满足一阶连续特性的方程组并求解，获得保证两个子曲面在拼接位置处具有一阶连续特性的特殊约束条件，最终生成一种顺滑拼接的光学自由曲面。本发明中的曲面描述方法简单，易于实现。该曲面特别适用于具有复杂功能的成像光学系统，一方面可以为系统设计提供更多的优化变量，提升系统的成像质量；另一方面由于该曲面具有平滑连续的特点，可以降低加工和测试难度，节约成本。
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公开(公告)号：CN113341581A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110619100.2
申请日：2021-06-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于自由曲面透镜的激光分束器，属于激光光束整形领域。该分束器由两个作用表面S1和S2组成，且两个作用表面均为自由曲面，可实现对光束照度和波前的同步控制，光源发出的光束经过该分束器后在目标面上形成离散的光斑阵列。入射波前W由光源定义，该分束器对出射波前W’的控制通过定义中继面和目标面的照度分布来实现，中继面上的照度分布形式为紧密排列的高斯光斑阵列。激光经过透镜前后表面后形成高斯光束阵列光束，所述光束经过一段距离传播后在目标位置处形成离散的分束光斑阵列。该分束器由单个透镜组成，易于加工和装调，还可有效减弱衍射效应对分束结果的影响。
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公开(公告)号：CN113325594A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110619437.3
申请日：2021-06-03
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于双自由曲面反射镜的激光分束系统，属于激光光束整形领域。包括第一反射镜和第二反射镜，两个反射镜均为自由曲面，可实现对光束照度和波前的同步控制，光源发出的光束经过该分束系统后在目标面上形成离散的光斑阵列。入射波前W由光源决定，该系统对出射波前W’的控制通过定义中继面和目标面的照度分布来实现，中继面上的照度分布形式为紧密排列的高斯光斑阵列。所述的分束系统这样构成，使得光源发出的光在经过该反射系统后被分束，最终在目标面上形成具有一定能量分布的光斑阵列。该反射分束系统对入射光波长变化不敏感，可有效减弱衍射效应对分束结果的影响，更适用于离轴分束的场景。
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公开(公告)号：CN110543013B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN201910735502.1
申请日：2019-08-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种调控光分布自由曲面光学系统的简化构建方法，采用一个紧邻透镜后方虚拟平面处的中间照度分布，求解中间照度分布与目标平面照度分布的映射关系就可以获得光源发光与目标平面的映射关系，通过该映射关系可以构建一个自由曲面透镜，然后重新获得一个中间照度分布，不断迭代，直至获得符合要求的自由曲面透镜；本发明由于采用中间照度分布的策略，使复杂的自由曲面光学构建问题大大简化，主要变为求解一个目标空间中光照度分布传输问题，即中间照度分布到目标照度分布的光线映射问题；与直接推导法和IWT方法相比，本发明提供的方法更为简洁，方程形式更为简单；与光线映射法相比，本方法所构建的自由曲面光学系统具有更好的光学性能。
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公开(公告)号：CN111948750A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010908398.4
申请日：2020-09-02
Applicant: 北京理工大学
Inventor： 冯钰贻 , 黄玲玲 , 王涌天 , 保罗·莱特 , 卢卡斯·施密特·门德 , 赵睿哲 , 肖晓飞 , 克莱顿·奈米茨 , 林泽萌 , 丁宁 , 康果果 , 程德文 , 魏群烁 , 祝双琦
Abstract: 本发明涉及一种具有手性光学活性的超颖材料偏振转换器件，属于微纳光学器件技术领域。由若干单元准六角周期阵列排布而成；所述单元依次由纳米金层、氧化铝层、黏附层、基底层以及各项异性纳米金结构构成；所述氧化铝层中心开设深孔；所述各项异性纳米金结构镶嵌在深孔中；本发明结合倾斜入射光，使得入射光方向、表面法线方向以及金纳米结构在横截面的对称轴方向形成三元一体的手性结构，采用可面向工业化生产的氧化铝模板技术和倾斜蒸镀技术进行制备，获得一种在可见光和近红外波段工作的大面积、宽波段、高性能的手性光学器件，可解决当前手性光学超颖器件难以实现大面积制备的问题。
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公开(公告)号：CN110703435B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910978048.2
申请日：2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种自由曲面成像系统面形公差分析方法，用于针对光学成像系统中的自由曲面进行面形公差分析，包括：给出最大可接受公差值；在待分析曲面上划分均匀网格，获取高斯基函数的中心位置、标准差和权重系数；根据生成的高斯基函数组计算当前面形误差分布，将当前面形误差分布进行线性缩放，缩放后的面形误差分布作为实际曲面面形误差分布矩阵；获得设定数量的实际曲面面形误差分布矩阵，选择合适的像质评价指标，根据面形误差进行蒙特卡罗分析，获得不同累积概率值下的像质评价指标的预测值，按需求选取设定累积概率之下的将像质评价指标的预测值作为分析量，对分析量进行分析以确定所给出的最大可接受公差值是否合理。
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公开(公告)号：CN108830944B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201810762738.X
申请日：2018-07-12
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种光学透视式三维近眼显示系统及显示方法，显示系统包括：穿戴式显示装置、位姿传感装置和系统主机；位姿传感装置用于实时获取外界环境的真实图像信息，并实时获取位姿传感装置在预设空间三维坐标系中的姿态角和加速度信息；系统主机用于根据位姿传感装置获取的所述真实图像信息、所述姿态角和所述加速度信息，将与外界环境对应的虚拟环境中的虚拟信息投影渲染并传输至穿戴式显示装置，穿戴式显示装置用于将所述虚拟信息叠加显示在外界环境中。本发明实施例中提供的光学透视式三维近眼显示系统及显示方法，可在用户移动过程中实现虚拟信息与外界环境叠加呈现，可有效降低实物重建的成本，提高实际物体的表现力。
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公开(公告)号：CN110543013A
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201910735502.1
申请日：2019-08-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种调控光分布自由曲面光学系统的简化构建方法，采用一个紧邻透镜后方虚拟平面处的中间照度分布，求解中间照度分布与目标平面照度分布的映射关系就可以获得光源发光与目标平面的映射关系，通过该映射关系可以构建一个自由曲面透镜，然后重新获得一个中间照度分布，不断迭代，直至获得符合要求的自由曲面透镜；本发明由于采用中间照度分布的策略，使复杂的自由曲面光学构建问题大大简化，主要变为求解一个目标空间中光照度分布传输问题，即中间照度分布到目标照度分布的光线映射问题；与直接推导法和IWT方法相比，本发明提供的方法更为简洁，方程形式更为简单；与光线映射法相比，本方法所构建的自由曲面光学系统具有更好的光学性能。
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公开(公告)号：CN110161682A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910472849.1
申请日：2019-05-31
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种自由曲面离轴反射系统初始结构生成方法，使用自由曲面离轴反射系统的系统参数和曲面参数对神经网络训练后，可以生成相应的神经网络模型；对于后续自由曲面离轴反射系统初始结构的设计中，只需将其系统参数输入到训练好的神经网络模型中，可以立即得到自由曲面离轴反射系统的初始结构，有效降低时间成本和人力参与，不需要较强的设计经验和技巧，使得光学设计的初学者甚至非专业人员均可以使用本发明方法进行自由曲面离轴反射系统初始结构的生成。
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