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轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响 预览
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作者 杨贵 马国鹭 曾国英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期75-82,共8页
为了探究轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响,建立了三种相对理想锥镜母线的偏离模型,即母线向内侧凹陷、外侧凸出、顶点呈双曲线分布的轴棱锥透镜.推导了各偏离锥镜的振幅透过率函数,并基于菲涅耳衍射理论对平面波经三种母... 为了探究轴棱锥透镜面形偏差对无衍射光束传播特性的影响,建立了三种相对理想锥镜母线的偏离模型,即母线向内侧凹陷、外侧凸出、顶点呈双曲线分布的轴棱锥透镜.推导了各偏离锥镜的振幅透过率函数,并基于菲涅耳衍射理论对平面波经三种母线偏离锥镜的出射光场及光强分布进行了理论分析与数值模拟.结果表明:锥镜母线内凹时,光场强度变小,焦深延长,纵截面光场逐渐发散,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变大;锥镜母线外凸时,光场强度激增,焦深变短,纵截面光场逐渐汇聚,沿轴向传输时中心光斑直径逐渐变小;锥镜顶点呈双曲线分布时,光场振荡加剧,场强和焦深几乎不变,纵截面光场发散后逐渐恢复至均匀分布状.研究结果可为分析轴棱锥透镜锥面加工误差对无衍射光束传播特性的影响、进一步完善无衍射光束衍射场理论,以及拓宽其工程应用范围等提供参考. 展开更多
关键词 物理光学 无衍射光束 轴锥镜法 衍射理论 贝塞尔光束 加工误差 面形偏差
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基于圆锥透镜生成双级无衍射光束的理论分析 预览
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作者 杨贵 马国鹭 曾国英 《应用光学》 CSCD 北大核心 2018年第5期722-728,共7页
为进一步完善多级无衍射光束的传输与转换理论,基于轴锥镜法和菲涅耳衍射理论对双级无衍射光束的光场分布做了详细理论分析,采用数值模拟软件对双级无衍射光束的空间光强分布与轴上光强分布进行仿真;基于锥镜加工工艺对锥镜顶点和一、... 为进一步完善多级无衍射光束的传输与转换理论,基于轴锥镜法和菲涅耳衍射理论对双级无衍射光束的光场分布做了详细理论分析,采用数值模拟软件对双级无衍射光束的空间光强分布与轴上光强分布进行仿真;基于锥镜加工工艺对锥镜顶点和一、二级锥镜临界点呈双曲线分布的双级轴棱锥透镜的光场分布进行研究,分析了双级无衍射光场的场强大小和影响光场振荡周期的因素。结果表明:理想双级轴棱锥透镜生成的无衍射光场由4个区域组成,在干涉重合区其光强为一、二级轴棱锥衍射场的耦合叠加,其余区域仍保持单级无衍射光场分布特性;锥镜顶点和一、二级锥镜临界点呈双曲线分布的双级轴棱锥透镜的光场分布受双曲线特征参数影响较大。其特殊的光场分布为多级无衍射光束拓展至大尺寸空间测量以及粒子微操作等提供了新的可能。 展开更多
关键词 衍射理论 局域空心光束 贝塞尔光束 轴棱锥透镜 多级无衍射光束
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参数可控长距无衍射光束的生成方法研究 预览 被引量:2
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作者 马国鹭 刘丽贤 +1 位作者 杨贵 赵斌 《中国光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期100-107,共8页
为了消除光学器件几何参数对无衍射光束传播特性调整的限制,实现长距空间中无衍射光束传播时特性参数的可控性,首先,通过研究axicon折射阴影区的电场分布特征,发现axicon无衍射区外过临界面后的近轴区域虽处于几何折射阴影近轴区域内,... 为了消除光学器件几何参数对无衍射光束传播特性调整的限制,实现长距空间中无衍射光束传播时特性参数的可控性,首先,通过研究axicon折射阴影区的电场分布特征,发现axicon无衍射区外过临界面后的近轴区域虽处于几何折射阴影近轴区域内,但仍存在光强服从第一类零阶贝赛尔函数分布的球面波;以此为基础,提出了一种不受传播空间距离限制的无衍射光束的生成方式;最后,在近12 m的尺度范围内进行无衍射光传播特性参数测试,发现其实验参数与理论计算值的差值不超过0.1μm。该无衍射光通过对第一类零阶贝塞尔函数分布的球面衍射光斑准直生成,本质上区别于传统的干涉无衍射光束生成方式,易于生成大尺度空间无衍射光束。该无衍射光生成方式适合用于非能量使用情况下大尺度空间的直线基准、光束空间通讯等领域,具有较大的价值与意义。 展开更多
关键词 无衍射光束 参数可控 长距传播 泊松衍射斑
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基于色温可调的LED汽车大灯驱动电路设计
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作者 杨贵 马国鹭 曾国英 《电气应用》 2018年第19期78-81,共4页
针对当前复杂的行车环境以及日常频发的行车碰撞事件,本文测了一种基于PWM控制色温可调的汽车大灯驱动电路。本设计采用恒流驱动电路,同时考虑到人眼对于不同色温的感官差异,对LED汽车前照大灯的驱动电路、驱动方式及拓扑结构的选择进... 针对当前复杂的行车环境以及日常频发的行车碰撞事件,本文测了一种基于PWM控制色温可调的汽车大灯驱动电路。本设计采用恒流驱动电路,同时考虑到人眼对于不同色温的感官差异,对LED汽车前照大灯的驱动电路、驱动方式及拓扑结构的选择进行了研究。与此同时,研制了试验样机并对其进行了调试和运行测试。测试表明,系统各单元运行正常,通过调节信号的占空比实现了大功率LED汽车大灯的色温可调,达到了预期的设计目标,有效地解决了雨雾天等复杂的环境带来的行车障碍和安全隐患,保障了行车安全。 展开更多
关键词 大功率LED 汽车大灯 色温可调 驱动电路 拓扑
新型四自由度并联机构运动性能分析与动力学求解研究 预览 被引量:1
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作者 王宗平 赵登峰 +3 位作者 李宽 曾国英 李中杨 杨贵 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第5期18-25,30共9页
提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出... 提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出一种可快速求解拉格朗日方程的方法,结合方程特点,将2阶偏微分项简化为乘积运算,1阶偏微分项通过类似于差商求导的方法简化求解,并利用Matlab对推导结果进行数值计算,绘制机构运动学、动力学各参数变化曲线以及相互关系;并将三维模型导入ADAMS进行仿真,最后对比ADAMS和Matlab仿真结果,表明两种结果完全吻合;从而验证了该方法的正确性和可行性,为后续研究和求解该类问题提供了方法依据;对该机构的进一步研究,以及相关类型的并联机构设计、控制以及性能分析等具有一定的指导性的意义。 展开更多
关键词 并联机构 动力学模型 差商求导 拉格朗日方程
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双级无衍射光束的生成理论与实验研究 预览 被引量:1
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作者 杨贵 马国鹭 曾国英 《光子学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期160-168,共9页
为进一步完善多级无衍射光束的传输与变换理论,拓展双级无衍射光束的应用范围,根据轴锥镜法和菲涅耳衍射理论对双级无衍射光束的光场分布做了详细理论分析;基于轴锥镜法搭建生成双级无衍射光束的实验平台,获取了沿光轴传输至不同距离处... 为进一步完善多级无衍射光束的传输与变换理论,拓展双级无衍射光束的应用范围,根据轴锥镜法和菲涅耳衍射理论对双级无衍射光束的光场分布做了详细理论分析;基于轴锥镜法搭建生成双级无衍射光束的实验平台,获取了沿光轴传输至不同距离处的截面光斑及其光强分布,探究了平行光束不同入射倾角对无衍射光束传输变换的影响.实验结果表明:双极无衍射出射光场由四个区域组成,在干涉重合区其光强为一、二级轴棱锥出射场的耦合叠加,其余区域仍保持单级无衍射光束的传播特性,其光强大小受轴棱锥透镜的入射光阑与透镜底角影响,光斑破裂程度与平行光束的入射倾角呈正相关.本文对双极无衍射光束的空间传播特性、光强分布特性、光强影响因素等做了详细分析,对拓展多级无衍射光束的应用具有指导意义. 展开更多
关键词 衍射理论 BESSEL光束 轴锥镜法 双级无衍射光 局域空心光束
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