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光子学报 2014年第4期43卷 62-66页

作者：桂坤郑继红王雅楠张梦华王康妮唐子辰卜婷上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海200093

介绍了一种基于聚合物分散液晶材料的连续调焦电控透镜.在聚合物分散液晶盒的上表面电极上刻蚀圆孔,形成一个非对称电极,在液晶盒上下极板之间,诱发一个非均匀电场,从而引起聚合物分散液晶材料的折射率非均匀分布,形成电控变焦透镜.阐... 详细信息

介绍了一种基于聚合物分散液晶材料的连续调焦电控透镜.在聚合物分散液晶盒的上表面电极上刻蚀圆孔,形成一个非对称电极,在液晶盒上下极板之间,诱发一个非均匀电场,从而引起聚合物分散液晶材料的折射率非均匀分布,形成电控变焦透镜.阐述了聚合物分散液晶可调焦透镜的基本原理,分析了透镜孔径对聚合物分散液晶透镜焦距的影响,在直径3mm和6mm的圆孔条件下,分别测量了透镜焦距随电压的变化关系.结果表明:电压从50V加到170V的过程中,透镜焦距逐渐减短,刻蚀3mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.361 63m到0.429 21m,刻蚀6mm圆孔的聚合物分散液晶盒焦距从1.769 92m到0.548 43m.

关键词：光学材料透镜液晶聚合物聚合物分散液晶连续变焦电控透镜非对称电极

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荧光共焦并行探测显微成像系统设计及实验

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光子学报 2015年第8期44卷 100-104页

作者：王青青郑继红桂坤王康妮李道萍王雅楠高正上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海200093

将数字微镜器件加入到荧光显微成像系统中,代替传统共焦显微系统中的照明针孔,利用其调制特性,通过在数字微镜器件上加载不同图片,实现对光束的分割.对马铃薯细胞分别进行四通道、六通道、九通道的荧光细胞探测,同时采用平面反射镜作为... 详细信息

将数字微镜器件加入到荧光显微成像系统中,代替传统共焦显微系统中的照明针孔,利用其调制特性,通过在数字微镜器件上加载不同图片,实现对光束的分割.对马铃薯细胞分别进行四通道、六通道、九通道的荧光细胞探测,同时采用平面反射镜作为样品,测试得到系统的深度响应曲线,分析了系统的分辨率.实验结果表明,数字微镜器件的加入实现了从点对点共焦成像变为多点并行共焦显微成像,提高了显微成像的探测速度,同时具有较高的分辨率.

关键词：显微系统共焦数字微镜器件荧光细胞并行探测成像深度响应

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一种双面周期开槽型可调太赫兹带通滤波器

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光子学报 2015年第3期44卷 53-57页

作者：袁明辉赵堤上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

为实现低成本高效率的可调太赫兹带通滤波器,采用太赫兹时域波谱系统实验研究了一种在薄铝片上制作的中心开通槽两边双面对称周期性开浅槽的结构.实验结果表明由于双面耦合伪表面等离子体激元的增强透射效应,该滤波器垂直入射时在0.33TH... 详细信息

为实现低成本高效率的可调太赫兹带通滤波器,采用太赫兹时域波谱系统实验研究了一种在薄铝片上制作的中心开通槽两边双面对称周期性开浅槽的结构.实验结果表明由于双面耦合伪表面等离子体激元的增强透射效应,该滤波器垂直入射时在0.33THz处获得超过95%的高透射率,其透射波的发散角在5°左右.并且当滤波器侧向斜入射时透射峰一分为二,低频透射峰红移而高频透射峰蓝移;当滤波器俯仰方向斜入射时透射峰蓝移.

关键词：物理电子学太赫兹滤波器可调伪表面等离子体激元

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二维聚合物分散液晶光子晶体的制备与研究

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光电子．激光 2014年第5期25卷 908-912页

作者：郭彩虹郑继红张梦华王康妮上海理工大学光电信息与计算机工程学院、教育部光学仪器与系统工程研究中心、上海市现代光学系统重点实验室上海200093

为了改善现有聚合物分散液晶(PDLC)光子晶体(PC)的制备方法和电光特性,利用532nm激光干涉条纹引发聚合物和液晶的混合物相分离,采用全息两次不等时曝光的方法,即第1次曝光完成后,将样品沿基板中心法线旋转60°进行第2次曝光,制备得... 详细信息

为了改善现有聚合物分散液晶(PDLC)光子晶体(PC)的制备方法和电光特性,利用532nm激光干涉条纹引发聚合物和液晶的混合物相分离,采用全息两次不等时曝光的方法,即第1次曝光完成后,将样品沿基板中心法线旋转60°进行第2次曝光,制备得到电可调谐的二维三角格子的PDLC-PC。实验结果表明,两次曝光的时间对聚合物和液晶的相分离程度影响很大,用偏光显微镜观察优化条件下制备得的二维PDLC-PC发现,聚合物和液晶在二维空间上呈规则的三角格子周期性分布。用波长为633nm的He-Ne激光器探测得到在未施加电压时不同晶格常数的PDLC-PC的衍射图样,并根据一级衍射的电光变化曲线,可以看到,其衍射效率可以利用电场进行有效的调节。

关键词：信息光学聚合物分散液晶(PDLC) 光子晶体(PC) 衍射

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可调焦胶囊内窥镜光学系统设计

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光子学报 2015年第5期44卷 179-183页

作者：郭鑫张薇速晋辉杨波万新军教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题，将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计，在保证分辨率的同时，扩大了系统景深．采用CODEV软件进行设计，建立系统初始结构，构造液体透镜模型，基于液... 详细信息

为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题，将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计，在保证分辨率的同时，扩大了系统景深．采用CODEV软件进行设计，建立系统初始结构，构造液体透镜模型，基于液体透镜中液体的体积不变，曲率、孔径和厚度可变的结构约束特点，在MATLAB中计算出不同物距下透镜的曲率、孔径和厚度数据，将其导入CODEV的系统模型中，并提出了相应的优化流程．设计并优化带有液体透镜的胶囊内窥镜系统，实现了系统在3～100mm景深范围内的清晰成像，视场角大于110°，全视场范围内调制传递函数在40lp／mm频率下均大于0．3．

关键词：液体透镜变焦光学设计胶囊内窥镜景深

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闪耀透射光栅衍射规律的分析和验证

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光学精密工程 2017年第12期25卷 3012-3019页

作者：黄元申过军军盛斌上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程中心上海200093 上海光学仪器研究所上海200093

基于标量理论研究了不同槽形角,不同刻线密度的透射式闪耀光栅对使用波段的影响,推导了闪耀透射光栅的衍射光能量分布规律。分析证明了透射闪耀光栅在衍射能量最强方向上衍射光的衍射角与入射光的入射角之间的关系满足Snell定律。给出... 详细信息

基于标量理论研究了不同槽形角,不同刻线密度的透射式闪耀光栅对使用波段的影响,推导了闪耀透射光栅的衍射光能量分布规律。分析证明了透射闪耀光栅在衍射能量最强方向上衍射光的衍射角与入射光的入射角之间的关系满足Snell定律。给出了入射角、衍射角与槽形角之间的关系式,研究了不同刻线密度和槽形角条件下衍射光能量分布的规律。对闪耀透射光栅进行了测量和比较,结果表明:已有闪耀透射光栅测量的结果与理论计算数据相吻合。制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)可调谐闪耀透射光栅,应用研究的理论公式测量了该闪耀透射光栅在拉伸与自由状态下的闪耀波长和光栅刻线密度,结果显示其波长测量误差在5nm以内。拟合了光栅的等效槽形,验证了实时监测PDMS光栅槽形和刻线密度随拉力大小变化的规律。

关键词：透射光栅闪耀光栅衍射效率闪耀角闪耀波长

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LED交通信号灯光学设计

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红外与激光工程 2014年第3期43卷 867-870页

作者：刘晓东李湘宁孙惠上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海市现代光学系统重点实验室上海200093 教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093

设计了一款在规定角度范围内光强均匀分布且直观无明显的颗粒感的LED交通信号灯。将高亮度LED的出射光用菲涅耳透镜进行准直,利用斯涅尔定律,设计了枕型透镜来实现指定方向上的照明,并将之排成阵列,以获得一定角度范围内的光强均匀分布... 详细信息

设计了一款在规定角度范围内光强均匀分布且直观无明显的颗粒感的LED交通信号灯。将高亮度LED的出射光用菲涅耳透镜进行准直,利用斯涅尔定律,设计了枕型透镜来实现指定方向上的照明,并将之排成阵列,以获得一定角度范围内的光强均匀分布。利用ZEMAX光学设计软件对设计方案进行了模拟,分别给出了水平和竖直两个方向上角度光强均匀分布的结果。通过仿真人眼对信号灯的成像,呈现人眼的观察效果,结果表明该设计满足设计要求。

关键词： LED交通信号灯光学设计

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一种全动变焦系统的高斯参数计算方法探究

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光学学报 2015年第A01期35卷 334-343页

作者：黄浩李湘宁宋强上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海20093 上海市现代光学系统重点实验室上海20093 教育部光学仪器与系统工程研究中心上海20093 联想(上海)研究院上海200124

为了寻找多组全动型变焦系统的解算方法及降低全动型变焦距系统设计时时经验的过分依赖，提出了一种方法用于计算全动变焦系统组元的光焦度分配。以中焦端结构为初始结构，将组元的间距设为变量，构造出不同变焦位置的运动方程，并设置... 详细信息

为了寻找多组全动型变焦系统的解算方法及降低全动型变焦距系统设计时时经验的过分依赖，提出了一种方法用于计算全动变焦系统组元的光焦度分配。以中焦端结构为初始结构，将组元的间距设为变量，构造出不同变焦位置的运动方程，并设置适当的边界条件，用粒子群优化算法求得最佳解。该最佳解就是不同变焦位置处各组元的位置。该方法在一定程度上降低了变焦系统光焦度分配的难度，更为变焦系统高斯结构求解提供了一种新的思路。为了验证该方法，优化了一个100倍的变焦系统。该方法为全动变焦光学系统的设计提供了一个可行的技术参考。

关键词：光学设计变焦系统初始结构光焦度分配粒子群算法

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中阶梯光栅刻划误差要求分析

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光电工程 2013年第9期40卷 68-75页

作者：丁卫涛黄元申张大伟杨海马上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程中心上海理工大学光电信息与计算机工程学院

中阶梯光栅作为高色散和高分辨率光学器件,已经广泛的应用于大型光谱仪器之中。在中阶梯光栅的刻划过程中,存在刻划误差,这将严重影响光栅衍射性能,最终使得衍射效果产生缺陷。针对此情况,定量分析了中阶梯光栅的刻划误差对衍射光谱、... 详细信息

中阶梯光栅作为高色散和高分辨率光学器件,已经广泛的应用于大型光谱仪器之中。在中阶梯光栅的刻划过程中,存在刻划误差,这将严重影响光栅衍射性能,最终使得衍射效果产生缺陷。针对此情况,定量分析了中阶梯光栅的刻划误差对衍射光谱、衍射级次、波前误差、鬼线强度、杂散光强度的影响以及提出了一种从衍射效率角度分析刻划误差的方法。在满足一定条件下,求得上述因素对应的刻划误差分别为:1 265.8 nm、352 nm、37 nm、112 nm、3.4 nm。这对光栅刻划时限定刻划机的刻划精度提供了直接和重要的参考。

关键词：刻划误差误差分析中阶梯光栅衍射效率

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羟乙基纤维素中毛细管电泳DNA分离特性研究

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化学学报 2013年第2期71卷 265-270页

作者：刘晨晨李振庆孟凡明倪一窦晓鸣山口佳则教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 大阪大学先进光子学中心

本实验以羟乙基纤维素(HEC)为筛分介质,以100～1500 bp DNA ladder为分离对象,系统地研究了直流电场下毛细管电泳时DNA分离特性.论文考察了DNA迁移淌度及分离度随HEC溶液浓度和分子量、毛细管两端电场强度(E)、毛细管有效长度(le)及其... 详细信息

本实验以羟乙基纤维素(HEC)为筛分介质,以100～1500 bp DNA ladder为分离对象,系统地研究了直流电场下毛细管电泳时DNA分离特性.论文考察了DNA迁移淌度及分离度随HEC溶液浓度和分子量、毛细管两端电场强度(E)、毛细管有效长度(le)及其内径形状、背景电解液(BGE)温度等因素变化规律.研究发现:(1)当筛分介质HEC浓度高于其阈值浓度c*时,HEC分子量越大,相邻DNA片段之间淌度差越大,HEC浓度越高,其迁移淌度越低;(2)对于相邻的DNA片段,le在一定范围内,其分离度随le增大而线性升高;(3)毛细管有效长度一定时,DNA淌度随毛细管侧面积与截面积之比R增大而升高,分离效率提高;(4)BGE温度升高,DNA在筛分介质中扩散效应增强,迁移淌度变大,相邻DNA片段间分离度减小.根据以上结论,在直流电场下毛细管电泳φ×174-Hirc II限制性酶切片段,并实现了其高分离度、快速分离.

关键词：毛细管电泳羟乙基纤维素 DNA

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