一种基于内全反射透镜的笔式集光器

    公开(公告)号:CN113295271A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110576733.X

    申请日:2021-05-26

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明属于非成像光学设计技术领域,具体为一种基于内全反射透镜的笔式集光器。其包括一个内全反射透镜,光电探测器与信号处理器;内全反射透镜整体呈现长条棒状,包括自由曲面与平面,自由曲面外表面为镀膜层,自由曲面的底部留有集光口;光电探测器安装在透镜平面后方,光电探测器大小略大于透镜平面大小;信号处理器对光电探测器的结果进行分析,判断光强大小。本发明的有益效果在于:笔式集光器的核心光学部件全反射透镜通过外表面加工和处理,相比内表面加工更容易实现,加工成本低;系统整体结构紧凑,体积小,对光的收集能力强,测量结果可靠,能解决当前对光探测的不方便、不准确的问题。

    基于目标照射需求的准直透镜设计方法

    公开(公告)号:CN114578553B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202210281266.2

    申请日:2022-03-22

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明公开了一种基于目标照射需求的准直透镜设计方法。具体为:建坐标系;选取光源、透镜边缘点坐标和目标面范围;给定透镜边缘点初始法线方向;以透镜边缘点为首个透镜采样点,改变该点法线方向直至根据计算投射在目标面指定范围;由透镜采样点法线方向和其移动距离求解下个透镜采样点,直至点接近坐标轴;光源为圆形对称面光源时,将采样点相连建模获得轮廓母线,将该母线旋转一周得非球面透镜面;光源为非圆形对称面时,将光源、采样点与目标面同绕光轴旋转后,重复采样,旋转360°后,采样点相连建模得自由曲面透镜面;最终得准直透镜。本设计方法灵活,可根据需求随时调整,用于单光源或阵列光源的准直,能量损失小,准直效果良好。

    一种矩阵光源准直系统
    3.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113406597B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202110607172.5

    申请日:2021-06-01

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明属于非成像光学设计技术领域,具体为一种矩阵光源准直系统。该准直系统包括准直单元矩阵,每个准直单元包括一个非球面透镜和一个标准透镜。非球面透镜整体有两个非球面,两个非球面具有不同的面型数据,标准透镜为普通透镜。本准直系统结构紧凑,口径限制严格,对于矩阵激光光源的准直,能量损失小,准直效果好,具有较高的光能利用率,能大大提升激光光源的探测距离,提升目前激光雷达测距效果,有效解决目前激光探测距离受限严重的问题。

    一种矩阵光源准直系统
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113406597A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110607172.5

    申请日:2021-06-01

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明属于非成像光学设计技术领域,具体为一种矩阵光源准直系统。该准直系统包括准直单元矩阵,每个准直单元包括一个非球面透镜和一个标准透镜。非球面透镜整体有两个非球面,两个非球面具有不同的面型数据,标准透镜为普通透镜。本准直系统结构紧凑,口径限制严格,对于矩阵激光光源的准直,能量损失小,准直效果好,具有较高的光能利用率,能大大提升激光光源的探测距离,提升目前激光雷达测距效果,有效解决目前激光探测距离受限严重的问题。

    基于目标照射需求的准直透镜设计方法

    公开(公告)号:CN114578553A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210281266.2

    申请日:2022-03-22

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本发明公开了一种基于目标照射需求的准直透镜设计方法。具体为:建坐标系;选取光源、透镜边缘点坐标和目标面范围;给定透镜边缘点初始法线方向;以透镜边缘点为首个透镜采样点,改变该点法线方向直至根据计算投射在目标面指定范围;由透镜采样点法线方向和其移动距离求解下个透镜采样点,直至点接近坐标轴;光源为圆形对称面光源时,将采样点相连建模获得轮廓母线,将该母线旋转一周得非球面透镜面;光源为非圆形对称面时,将光源、采样点与目标面同绕光轴旋转后,重复采样,旋转360°后,采样点相连建模得自由曲面透镜面;最终得准直透镜。本设计方法灵活,可根据需求随时调整,用于单光源或阵列光源的准直,能量损失小,准直效果良好。

    一种基于内全反射透镜的笔式集光器

    公开(公告)号:CN215338579U

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202121143949.9

    申请日:2021-05-26

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本实用新型属于非成像光学设计技术领域,具体为一种基于内全反射透镜的笔式集光器。其包括一个内全反射透镜,光电探测器与信号处理器;内全反射透镜整体呈现长条棒状,包括自由曲面与平面,自由曲面外表面为镀膜层,自由曲面的底部留有集光口;光电探测器安装在透镜平面后方,光电探测器大小略大于透镜平面大小;信号处理器对光电探测器的结果进行分析,判断光强大小。本实用新型的有益效果在于:笔式集光器的核心光学部件全反射透镜通过外表面加工和处理,相比内表面加工更容易实现,加工成本低;系统整体结构紧凑,体积小,对光的收集能力强,测量结果可靠,能解决当前对光探测的不方便、不准确的问题。

    一种矩阵光源准直系统
    7.
    实用新型

    公开(公告)号:CN215340303U

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202121205362.6

    申请日:2021-06-01

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 孔令豹 沈晓慧

    Abstract: 本实用新型属于非成像光学设计技术领域,具体为一种矩阵光源准直系统。该准直系统包括准直单元矩阵,每个准直单元包括一个非球面透镜和一个标准透镜。非球面透镜整体有两个非球面,两个非球面具有不同的面型数据,标准透镜为普通透镜。本准直系统结构紧凑,口径限制严格,对于矩阵激光光源的准直,能量损失小,准直效果好,具有较高的光能利用率,能大大提升激光光源的探测距离,提升目前激光雷达测距效果,有效解决目前激光探测距离受限严重的问题。

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