基于粒子群算法的同轴反射式光学系统初始结构求解方法

    公开(公告)号:CN113900249A

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN202111164562.6

    申请日:2021-09-30

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明公开了基于粒子群算法的同轴反射式光学系统初始结构求解方法,涉及光学设计技术领域。包括步骤1:根据应用需求,确定待求解初始结构的同轴反射式光学系统及对应的待求解的基本结构参数;步骤2:利用粒子群算法求解出待求解的基本结构参数,进而获得所述同轴反射式光学系统的初始结构。以粒子群算法为工具,以反射式光学系统的五种几何像差的加权和为评定准则,将同轴反射式光学系统初始结构设计过程转化为求解同轴反射式光学系统评价函数的全局最优解的过程,无需繁杂的代数计算和后期调试,可直接获得同最优结构参数,且所获同轴反射式光学系统光学结构紧凑,成像效果在奈奎斯特频率处接近衍射极限,极大程度地提升了设计效率与可靠性。

    一种可透红外波段的碲酸盐玻璃及其制备方法

    公开(公告)号:CN113716865A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111001719.3

    申请日:2021-08-30

    申请人: 东北大学

    摘要: 一种可透红外波段的碲酸盐玻璃及其制备方法,属于光学玻璃制备领域,本发明所述的可透红外波段的碲酸盐玻璃,其各组分按摩尔百分比TeO2:55%~65%,ZnO:15%~35%,Li2O:10%~20%,合计100%,玻璃厚度1mm时,在1.5μm~6μm波长范围内透过率可达93%。该碲酸盐玻璃的玻璃转变温度Tg为257℃~298℃,析晶温度Tc为361℃~390℃,热稳定性参数ΔT=Tc‑Tg,范围为85℃~104℃。本发明组分精简、成本低、制备方法简单、红外透过率高、红外截止波长长、抗析晶能力强。

    基于光纤色散波的温度传感器及温度测量系统

    公开(公告)号:CN113138035A

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202110435232.X

    申请日:2021-04-22

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01K11/324

    摘要: 本发明公开一种基于光纤色散波的温度传感器及温度测量系统,温度传感器由普通光纤和微结构光纤组成;所述微结构光纤两端与普通光纤熔接,构成光纤温度传感器;所述微结构光纤的气孔中填充有温度敏感物质。温度测量系统由光源模块、光纤传感器和检测模块组成。其中,光源模块与光纤传感器相连,光纤传感器与检测模块相连。当温度变化时,光纤传感器中产生的色散波的3dB带宽中心波长发生改变,通过检测输出光谱3dB带宽中心波长的改变实现温度传感。本发明提出的光纤温度传感器及温度测量系统,简化了光纤传感器结构、提高了光纤传感的灵敏度和测量精度、机械强度高,测量系统全光纤化,是实现温度检测的有效手段。

    一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法

    公开(公告)号:CN112034617A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202011012978.1

    申请日:2020-09-24

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B27/00

    摘要: 本发明公开一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法,属于光学设计技术领域。该方法将机械设计当中的四连杆理论应用于离轴三反光学系统的设计。首先建立全局坐标系,确定离轴共体三反光学系统中主光线在光源面与第一反射镜间、第一反射镜与第二反射镜间、第二反射镜与第三反射镜间的传播路径;确定三个反射镜法线,且第三反射镜法线保持不变;改变入射光线的入射方向,得到不同入射方向时,离轴共体三反光学系统中反射镜面的动态位姿;本发明基于平面四连杆机构,将连杆的旋转与反射镜位姿之间建立关联,为设计制造一体化、从根本上解决先进光学系统控形、控位、控性难题开辟新的途径。

    基于粒子群算法的同轴反射式光学系统初始结构求解方法

    公开(公告)号:CN113900249B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202111164562.6

    申请日:2021-09-30

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明公开了基于粒子群算法的同轴反射式光学系统初始结构求解方法,涉及光学设计技术领域。包括步骤1:根据应用需求,确定待求解初始结构的同轴反射式光学系统及对应的待求解的基本结构参数;步骤2:利用粒子群算法求解出待求解的基本结构参数,进而获得所述同轴反射式光学系统的初始结构。以粒子群算法为工具,以反射式光学系统的五种几何像差的加权和为评定准则,将同轴反射式光学系统初始结构设计过程转化为求解同轴反射式光学系统评价函数的全局最优解的过程,无需繁杂的代数计算和后期调试,可直接获得同最优结构参数,且所获同轴反射式光学系统光学结构紧凑,成像效果在奈奎斯特频率处接近衍射极限,极大程度地提升了设计效率与可靠性。

    基于硫化物光纤非线性的温度传感器、测量系统、方法

    公开(公告)号:CN115077737B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202210605549.8

    申请日:2022-05-31

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01K11/32 G01K15/00

    摘要: 本发明公开了基于硫化物光纤非线性的温度传感器、测量系统、方法,涉及光学温度传感技术领域;针对目前光学温度传感技术的不足,基于交叉相位调制现象,改变温度引起顺时针与逆时针传输信号光的相移差变化,使得透射输出光变化功率,实现温度传感。温度传感器抗电磁干扰强、体积小、轻量化、检测方法简单,更适用于极端环境的应用。温度测量系统工作在光学中红外波段,入侵性小,安全性高,在分子光谱学、大气监测、生物医疗及军事遥感等领域具有应用优势。

    一种基于自由曲面离轴反射的光纤传感系统及测量方法

    公开(公告)号:CN112432655B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202011361499.0

    申请日:2020-11-27

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01D5/353

    摘要: 本发明提供一种基于自由曲面离轴反射的光纤传感系统及测量方法,传感系统包括:连续激光器、基于自由曲面的离轴两反光学系统、光纤传感器、与光纤传感器输出端连接的光谱仪,以及与光谱仪连接的上位机;所述连续激光器发射的激光,经基于自由曲面的离轴两反光学系统的反射与聚焦后,耦合至光纤传感器,所述光纤传感器为硫系光子晶体光纤传感器,光纤传感器的包层内设有多个空气孔,空气孔以传感器的纤芯为中心均匀分布。本发明将离轴自由曲面应用于四波混频光纤传感系统,改变传统的以共轴为基础的光纤检测装置,提高耦合效率;传感机理基于四波混频参量增益带宽的变化,提高了光纤传感系统的实用性与传感灵敏度。

    一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法

    公开(公告)号:CN112034617B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202011012978.1

    申请日:2020-09-24

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G02B27/00

    摘要: 本发明公开一种以四连杆为基准的离轴共体三反光学系统设计方法,属于光学设计技术领域。该方法将机械设计当中的四连杆理论应用于离轴三反光学系统的设计。首先建立全局坐标系,确定离轴共体三反光学系统中主光线在光源面与第一反射镜间、第一反射镜与第二反射镜间、第二反射镜与第三反射镜间的传播路径;确定三个反射镜法线,且第三反射镜法线保持不变;改变入射光线的入射方向,得到不同入射方向时,离轴共体三反光学系统中反射镜面的动态位姿;本发明基于平面四连杆机构,将连杆的旋转与反射镜位姿之间建立关联,为设计制造一体化、从根本上解决先进光学系统控形、控位、控性难题开辟新的途径。

    测量海水温盐的级联孤子自频移全光纤传感系统及方法

    公开(公告)号:CN112284567A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011118522.3

    申请日:2020-10-19

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01K11/32 G01K13/02 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种测量海水温盐的级联孤子自频移全光纤传感系统及方法,其特征在于,所述系统包括:光纤激光器,光纤传感器,光谱仪,上位机;其中,光纤激光器与光纤传感器相连,光纤传感器与光谱仪相连,光谱仪与上位机相连;采用该系统的测量方法包括以下步骤:(1)光纤激光器发射的激光脉冲,直接耦合进空气孔中填充有海水的碲酸盐光子晶体光纤传感器,产生级联双孤子;(2)该级联双孤子经过碲酸盐光子晶体光纤传感器的另一端传输至光谱仪;(3)光谱仪在上位机显示图谱的变化。本发明提出的光纤传感系统及方法,结构简单、制作成本低、全光纤化,是实现海水温度与盐度检测的有效手段。

    一种生物传感器、检测系统、检测方法

    公开(公告)号:CN115096851A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210754910.3

    申请日:2022-06-30

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01N21/45 G01N21/35

    摘要: 本发明公开了一种生物传感器、检测系统、检测方法,涉及光学生物传感技术领域;所述生物传感器包括依次连接的输入光纤、传感光纤及输出光纤,输入光纤将光脉冲信号传输至传感光纤,传感光纤产生中红外光源与马赫曾德干涉光谱,输出光纤将传感光纤产生的光谱输出。所述检测系统包括依次连接的泵浦光源模块、生物传感器及检测模块;泵浦光源模块提供光脉冲信号通过生物传感器,依次产生中红外光源与马赫曾德干涉光谱,传输到检测模块检测马赫曾德干涉光谱随生物分子浓度的波长,实现生物传感,应用在中红外波段,大大提高了传感器的灵敏度,减小对生物分子活性的损害,为开发新型的检测技术提供了思路。