一种提高传输视场的全息波导成像结构

    公开(公告)号:CN111965750B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202010698881.4

    申请日:2020-07-20

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G02B6/00 G02B27/01

    摘要: 本发明提供的一种提高传输视场的全息波导成像结构,所述成像结构为反射全息光栅和透射全息光栅相配合作用的双波导传输结构。本发明能够将传统波导成像结构的传输视场增加近60%,对传统波导成像结构的缺陷进行了很大的改进。另外,本发明在提高传统波导成像结构传输视场的同时,也继承了传统波导成像结构轻量化、小型化、传像分辨率高的优点。

    基于微透镜阵列进行视场切换的中红外成像光学系统

    公开(公告)号:CN110308553A

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201910691339.3

    申请日:2019-07-29

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G02B27/00 G02B3/00 G01D5/26

    摘要: 本发明属于光学技术领域,为寻求新的大视场高分辨率成像的解决途径,同时克服切换频率不高,系统结构复杂等缺点,本发明,基于微透镜阵列进行视场切换的中红外成像光学系统,包括视场分割光楔组、一次成像物镜、视场切换微透镜阵列、和二次成像物镜;其中视场分割光楔组为n组对称结构,每组由两个消色差光楔组成,分布在系统不同孔径处;视场切换微透镜阵列由两片微透镜阵列组成,分布在一次成像面处;当一定范围的大视场光束平行入射该中红外成像光学系统时,由视场分割光楔组等分为n段小视场,并转换成相同的视场角,此时完成大视场的分割。本发明主要应用于成像设备设计制造场合。

    医用经内窥镜微型超声-OCT探头

    公开(公告)号:CN1593351A

    公开(公告)日:2005-03-16

    申请号:CN200410019746.3

    申请日:2004-06-28

    IPC分类号: A61B8/12 A61B1/00

    摘要: 医用经内窥镜微型超声-OCT探头。超声马达定子与封装外壳内壁固定,超声换能器可直接固定在超声马达的转子的前端上;也可以固定在封装外壳内的顶端,而在转子的前端上固定声反射镜。转子的后端与棱镜固定在一起,该棱镜与自聚焦透镜及光纤共同组成OCT成像装置。本发明既可以通过内窥镜直接观察粘膜表面的病变形态,又可以进行超声扫描和OCT成像,获得消化器官管壁各个断层的组织学特征。因此扩大了内窥镜的诊断范围,提高了内窥镜的诊断能力。无需柔软连接,使用寿命大大加长。不需要专门的内窥镜载体,本系统可以用于任何具备标准活检通道的内窥镜系统的超声诊查以及OCT诊查,所以应用前景广泛。操作简单、灵活、方便,易于掌握。驱动部分无电磁干扰。

    一种基于可调节相位板实现焦深拓展的中波红外成像系统

    公开(公告)号:CN118519308A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410498746.3

    申请日:2024-04-24

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G03B17/12 G02B26/06

    摘要: 本发明公开了一种基于可调节相位板实现焦深拓展的中波红外成像系统,包括光学镜头、相位板、制冷型红外探测器、图像处理终端。相位板和红外成像镜头处于分离状态,相位板根据使用需求进行调节,通过控制相位板平行移入移出成像镜头,实现常规镜头和波前编码镜头之间的自由切换,若被摄物超出成像镜头焦深,则切换成波前编码镜头,经过相位板调控和图像复原程序,实现波前编码和解码过程,最终获得被摄物图像;通过控制相位板旋转不同的角度,获得多幅含有不同细节信息的编码模糊图像,通过对多幅编码图像的解码复原,以及对其进行图像融合。本发明既实现了红外系统焦深拓展,同时保证了成像清晰度,减小噪声影响,对于提升成像质量具有重要意义。

    一种离轴反射式光学系统初始结构设计方法

    公开(公告)号:CN116859585A

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202310624899.3

    申请日:2023-05-30

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G02B27/00 G02B17/06 G02B13/04

    摘要: 本发明公开了一种离轴反射式光学系统初始结构设计方法。该方法以Seidel像差理论为依据,在设计之初引入视场偏置实现同轴结构离轴化,通过追迹近轴光线获取五种单色像差的初级Seidel像差表示。以Seidel像差绝对值最小化作为目标函数,同时加入对光学和系统结构上的限制条件构建含有约束条件的单目标非线性优化模型,并通过粒子群优化算法进行求解。在此基础上,通过计算点线之间的相对位置关系判断是否满足无遮拦的条件,从中可以挑选出多种不同构型和光焦度分配的离轴反射式系统。本发明公开的自动化设计方法在离轴反射式系统设计中具有一定的理论和实用价值。

    一种动态像差计算方法及层叠微透镜阵列扫描系统

    公开(公告)号:CN116027549A

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202310176008.2

    申请日:2023-02-28

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G02B27/00 G02B3/00

    摘要: 本发明公开了一种动态像差计算方法及层叠微透镜阵列扫描系统,所述方法包括如下步骤:步骤S1:确定层叠微透镜阵列扫描系统中单元扫描结构的最大入射视场;步骤S2:计算旋转对称或零相对位移的单元扫描结构的波像差值;步骤S3:计算产生相对位移的非旋转对称单元扫描结构的像差场偏移矢量;步骤S4:计算不同扫描视场或相对位移的单元扫描结构的波像差值。本申请采用了非旋转对称光学系统的矢量波像差模型,可以准确表征层叠微透镜阵列扫描系统在扫描过程中的波像差,利用所述计算方法,可方便地完成单元扫描结构任意扫描视场多个光学表面的各类像差计算,从而有效地帮助设计者调控系统的像差分布,有助于系统动态像差的消除。

    一种非等间隔空间采样的光学时域延展成像系统

    公开(公告)号:CN111679547A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010407338.4

    申请日:2020-05-14

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G03B39/00

    摘要: 本发明公开了一种基于非等间隔采样的光学时域延展成像系统,该系统主要包括色散傅里叶变换部分、空间频谱编码部分、空间光束传输系统、探测与采集系统。利用群速度色散系数较大的色散光纤对入射光脉冲进行时域拉伸,即色散傅里叶变换,实现频谱与脉冲时间信息的转换;使用色散元件将目标物的空间信息编码于宽带照明光场的不同波长上;接下来,利用空间光学传输系统控制光束的分布,实现空间信息的非等间隔采样,目标物信息丰富的部分采样光束密集,目标物信息少的部分采样光束稀疏;最后,被收集的光场由单像素光电探测器探测和高速示波器采集。本发明对于捕获瞬时现象、观测目标的重点部分、有效缩减数据量具有重要意义。

    基于波前编码的无热化中波红外成像方法和系统

    公开(公告)号:CN110441905A

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201910690476.5

    申请日:2019-07-29

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G02B27/00

    摘要: 基于波前编码的无热化中波红外成像方法和系统。本发明属于光学领域,为在不改变系统原有的光学结构,几乎不增加系统重量的前提下,提出红外成像系统,且成本低廉,本发明,基于波前编码的无热化中波红外成像系统,包括成像镜头、相位板、图像探测及复原单元;所述相位板与成像镜头分离设置,且位于同一光轴上;相位板位于成像系统的光阑处,实现波前编码;图像探测及复原单元中,探测器的输出信号经过图像复原单元,解码过程先将所得中间像进行傅里叶变换,再与波前编码变换在频域上相乘,最后进行反傅里叶变换得到原始图像。本发明主要应用于光成像设备设计制造场合。

    弧度和宽度可调谐的弧形光束发射系统

    公开(公告)号:CN110416872A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910704664.9

    申请日:2019-07-31

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H01S5/06 G02B27/09

    摘要: 本发明涉及特殊种类激光光源,为解决目前激光器光源存在的激光光斑照度不均、激光光斑形状单一的问题,本发明旨在提出一种弧度和宽度可调谐的弧形光束发射系统,激光光斑为圆弧,圆弧的宽度、弧度、弧长均可调节,弧形光班照度均匀,平行性好。为此,本发明采取的技术方案是,弧度和宽度可调谐的弧形光束发射系统,包括沿光路依次放置的半导体激光光源部分、匀光准直部分、Y轴方向扩束部分、光路转折部分以及X轴方向展宽部分,匀光准直部分通过匀光管产生均匀照度的准直平行方光,Y轴方向扩束部分通过变焦望远系统产生可调宽度的矩形光。本发明主要应用于激光光源设计制造。

    一种高速转子振动状态的测量装置

    公开(公告)号:CN109520609A

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201811535684.X

    申请日:2018-12-14

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种高速转子振动状态的测量装置,包括:脉冲激光光源、时间色散模块、空间色散模块、探测和信息处理模块。该装置利用光学时域延展技术,通过色散补偿光纤和衍射光栅,分别进行频率-时间转换和时间-空间转换,将宽带光脉冲的波长信息映射为时域信息和空间信息;携带转子振动信息的光脉冲,被高速光电二极管探测,经过宽带宽模拟示波器采集数据,以及计算机进行图像处理和显示,可对高速转子的振动状态进行实时监测,监测频率远高于常规方法;该装置可以快速、实时和非接触监测高速运行转子的振动信息。