导读:本文包含了聚焦光学元件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光学仪器,视觉检测,定位系统,模板匹配
聚焦光学元件论文文献综述
李超[1]（2019）在《基于视觉检测的光学聚焦镜头感光元件定位系统研究》一文中研究指出近年来,工业的发展带动了光学仪器需求量的激增,光学聚焦镜头组件作为光学仪器的重要组成部分,光学聚焦镜头与感光元件之间的定位精度直接决定了光学产品的生产质量,与此同时,基于机器视觉的检测技术已经广泛应用到自动化行业,通过代替手工作业方式来提高生产效率。本文研究了视觉检测技术在光学聚焦镜头组件定位中的应用,内容主要包括以下几部分:(1)针对因制造精度而导致的光学聚焦镜头焦点误差问题,设计了基于视觉检测的光学聚焦镜头组件定位系统的整体方案,并根据定位精度要求进行光源、相机、镜头的选型。(2)针对光学聚焦镜头焦点位置不确定、焦点图像光斑区域不规则等特点,设计了一套焦点中心检测算法。首先根据光斑梯度、区域填充、形态学腐蚀确定图像中光斑区域的光照强度,然后通过与阈值范围比较,并确定镜头焦点的空间位置,最后对该位置的图像采用重心法实现焦点中心检测。(3)针对感光元件背景电路复杂、干扰信息大、相对尺寸较小等特点,设计了一套感光元件中心检测算法。本套算法在结合了模板匹配和轮廓拟合等定位算法的基础上,创新提出了先粗后精的感光元件定位策略。在粗定位阶段,首先分析了MAD、NCC、金字塔搜索的NCC等模板匹配算法,通过实验对比各自的优缺点,最后选取匹配时间低、精度较高的基于金字塔搜索的NCC算法;在边缘提取阶段,对比分析了Prewitt、Canny、基于Qtsu的自适应Canny等边缘检测算法的优缺点,最后选用抗光照环境干扰较强Qtsu的自适应Canny边缘检测算法;在目标提取阶段,选定连通域标记法,排除非目标因素的干扰,为下一步的精定位做准备;在目标定位阶段,采用最小二乘法圆拟合算法实现目标的精确定位。(4)搭建了实验平台,完成了焦点空间位置的标定、工业相机的标定、光学聚焦镜头组件定位实验,实验结果表明,平均定位精度为0.018mm,相对定位精度为1.87%。然后从图像处理算法、标定参数、照明系统、机械误差等方面进行了误差分析,误差值远小于定位精度要求。本文设计的定位系统在提高精度方面,对光学仪器行业具有重要参考价值。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-01-01）
林冬风,叶佳声,全保刚,许信,王进泽[2]（2017）在《太阳能电池中高效分色聚焦光学元件的设计和制作》一文中研究指出太阳能电池的广泛应用目前面临着两个瓶颈:高效率和低成本。为突破这两大瓶颈,需要对太阳光进行分色和聚焦。在以往文献中,为实现分色功能,通常将不同半导体材料根据带隙由大到小的顺序自上往下排列(串联),或者采用二相色镜将太阳光分成长波和短波两个波段(并联)。以往方案的共同缺点是:成本很高且加工困难。我们提出了一种全新的解决方案,即通过设计单一衍射光学元件(DOE),同时实现对太阳光的分色和聚焦功能,如图1所示。在理论上,提出了厚度优化算法[1,2],并将其与杨-顾算法相结合,实现了任意厚度范围内衍射光学元件的设计[2]。在400-700nm可见光波段,采用450,550,650nm叁个设计波长,设计得衍射光学元件,理论聚焦效率为82.20%;在400-900nm波段设计得元件效率为73.68%。在实验上,我们发展了一套在石英基片上多次套刻、深度刻蚀的成熟工艺,制备了多个高性能的分色聚焦衍射光学元件,实验测得上述两个元件的平均光光转化效率分别为60.1%和58.0%.[4]最后,搭建了模拟太阳光光电性能测试平台,用于表征分色聚焦太阳能电池系统的光电性能。电池系统选用染料敏化太阳能电池和砷化镓太阳能电池组合,在有无衍射光学元件两种情况下,分别测量了电池的光电转化效率。测量结果表明,通过在太阳能电池系统中加入衍射光学元件,电池的光电转化效率提高了20%以上。通过分色聚焦衍射光学元件的设计和制作,应用于太阳能电池中,从而突破太阳能电池广泛应用的两个瓶颈,为太阳能的广泛利用提供一种高效和廉价的途径。(本文来源于《第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2017-05-27）
林冬风[3]（2017）在《太阳能电池中高效分色聚焦光学元件的设计和制作》一文中研究指出随着能源需求日益增加,能源的开发和高效利用成了当今世界重大问题。太阳能电池以其清洁、灵活等优点受人们广泛关注。由于单结太阳能电池只可吸收高于材料禁带宽度部分的太阳光能量,存在33.7%的光电转换效率极限。为突破该理论效率极限,研究人员提出了多结太阳能电池。多结太阳能电池分为串联多结太阳能电池和并联多结太阳能电池。串联多结电池采用不同吸光材料堆迭而成,目前最高效率为38.8%。而在进一步提高光电转换效率的道路上,这种串联多结电池存在着晶格匹配、界面传输等问题。另一种方案——分色聚焦并联太阳能电池,则是由分色聚焦元件和多个不同禁带宽度的电池并排组成,不存在上述问题。这种并联电池的方案具有简便灵活、效率高和成本低等优点,引起了研究人员的关注。为实现高效的分色聚焦并联电池的目标,本文从理论设计、微纳制作和实验测量等方面进行了细致的研究。首先,从衍射光学理论出发,采用光栅/透镜组合算法,选用450nm、550nm和650nm为设计波长,在400-700nm工作波段,设计了一个高效的分色聚焦衍射光学元件。通过模拟优化,叁个波长光等距分色聚焦在聚焦面处,相距1.76mm;当X方向细化份数为2048,最大优化相位为22?,积分宽度为1.32mm时,叁个波长的平均光光转化效率为81.99%。同时,采用杨-顾算法,以上述结果为迭代初值,选择同样设计参数,设计了工作波段为400-700nm更高效的分色聚焦衍射光学元件,叁个波长的平均光光转化效率为82.20%.当X方向细化份数増至4096时,两种算法设计的元件叁波长平均光光转化效率分别为86.68%和86.74%.最后,将工作波段扩宽至400-900nm,选用450nm、570nm、730nm和850nm为设计波长,设计了用于实际工作太阳能电池系统的分色聚焦衍射光学元件。该元件在400-900nm波段中的25个波长平均光光转化效率为73.68%.接着,发展了一套在石英基片上多次套刻、深度刻蚀的成熟工艺,制备了多个高性能的分色聚焦衍射光学元件。该工艺为五次套刻微纳加工技术,主要包括掩模制作、紫外曝光、等离子体刻蚀等过程。元件最小加工精度为10um,最大刻蚀深度为8.213um。同时,搭建了一套全自动、双通道精密探测系统,对衍射光学元件的分色聚焦性能及光学衍射效率进行了快速、精确的定量测量及分析。实验测得:400-700nm工作波段的光学元件A在聚焦面处[-2.64,2.64]mm范围内的叁波长平均光光转化效率为60.07%;400-900nm工作波段的光学元件B的在聚焦面处[-5,5]mm范围内25波长平均光光转化效率为58.0%。实验制得元件的分色聚焦性能与理论模拟结果较为符合,同时制备的元件光光转化效率较高,适合下一步的实际电池应用中。最后,搭建了模拟太阳光光电性能测试平台,用于表征分色聚焦太阳能电池系统的光电性能。实验制备的光学元件B将入射模拟太阳光分色成400-650nm和650-900nm两个波段,并聚焦在聚焦面处。该聚焦面处放置了染料敏化太阳能电池和砷化镓太阳能电池,从而构成分色聚焦双电池系统,该系统的光电转换效率为15.64%.当无分色聚焦衍射光学元件的作用时,该双电池系统的光电转换效率为12.86%.通过对比发现,分色聚焦衍射光学元件对太阳能电池系统的光电转化效率有明显提高,同比提高21.6%.此外,发展了一种实时原位的双观测探测手段,对另一种分色光学元件——胶体光子晶体的性能变化和裂纹演化过程进行了一定的探究,对制备高质量分色光子晶体光学元件具有重要参考意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-05-01）
[4]（2016）在《企业组优胜奖 X射线微孔聚焦光学元件》一文中研究指出参赛单位北方夜视技术股份有限公司公司简介北方夜视技术股份有限公司隶属于中国兵器工业集团公司北方夜视科技集团有限公司,主要从事真空微光夜视器件的开发业务,是国内唯一大批量生产微光像增强器和微通道板的厂家,是国家火炬计划重点高新技术企业,技术达到世界先进水平。该公司设有六部一室一分公司,本部设在昆明经济开发(本文来源于《军民两用技术与产品》期刊2016年19期）
杨国桢,张岩,叶佳声,李冬梅,王进泽[5]（2016）在《太阳能电池中高效率分色聚焦衍射光学元件的设计》一文中研究指出太阳能电池的广泛应用目前面临着两个瓶颈:高效率和低成本。突破这两大瓶颈的方案就需要对太阳光进行分色和聚焦。在以往文献中,为实现分色功能,通常将不同半导体材料根据带隙由大到小的顺序自上往下排列(串联),或者采用二相色镜将太阳光分成长波和短波两个波段(并联)。以往方案的共同缺点是:成本很高且加工困难。我们提出了一种全新的解决方案,即通过设计单一衍射光学元件,同时实现对太阳光的分色和聚焦功能,如图1所示。首先,提出了厚度优化算法[1],并将其与杨??顾算法相结合,实现了任意厚度范围内衍射光学元件的设计[2,3]。其次,针对450,550,650nm入射波长,设计的32级量化衍射光学元件,其理论聚焦效率为67.81%再次,优化设计了连续相位和32级量化的衍射光学元件,连续相位元件的理论聚焦效率为:67.81%级量化元件的理论聚焦效率为:73.87%最后,利用该设计方法,设计了适用于全波段太阳光的分色聚焦衍射光学元件[4],采用四节电池并联结构,可望获得49.15%的光电转换效率。所设计的衍射光学元件可通过现代光刻技术加工模具,然后用纳米印刻方法批量复制生产,降低成本,从而突破太阳能电池广泛应用的两个瓶颈,为太阳能的广泛利用提供一种高效和廉价的途径。(本文来源于《第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2016-05-21）
毛汉祺,黎龙辉,孙建宁,张诗鲲,张振[6]（2015）在《微孔光学元件聚焦性能的理论与实验研究》一文中研究指出微孔光学元件(Micropore optics,MPO)是实现脉冲星导航X射线聚焦成像小型化的有效手段,其聚焦性能是评判脉冲星探测系统的核心指标之一。本文利用自行研制的X射线检测光学系统,对MPO进行了成像和聚焦性能的实验研究。实验结果表明:MPO能将X射线在焦距处会聚成清晰的十字图像;同时镀膜球面MPO与未镀膜相比聚焦性能明显提升,焦点处的功率密度增益达4-5倍。光学系统可以在几百毫米视场下达到几百微米分辨,(本文来源于《新型导航技术及应用研讨会摘要集》期刊2015-11-24）
王俊杰,付明磊,乐孜纯[7]（2014）在《微束XRF系统中X射线聚焦光学元件研究》一文中研究指出高性能X射线聚焦光学元件是实现亚微米分辨率微束X射线荧光分析系统(XRF)的关键器件。给出一种新型的微束XRF系统设计结构,介绍两种典型的X射线聚焦光学元件:X射线聚焦毛细管透镜和X射线组合折射透镜的结构与光学参数。数值计算比较了X射线聚焦毛细管透镜和X射线组合折射透镜的光学聚焦性能。分析结果体现了X射线聚焦组合透镜作为聚焦光学元件在焦斑大小、透过率、强度增益和检测范围等方面的优势。(本文来源于《光学仪器》期刊2014年03期）
丁立,黄坤,康学亮,李永平[8]（2014）在《利用级联衍射光学元件对多波长混合光实现聚焦、整形和分光谱》一文中研究指出衍射光学元件(Diffractive optical elements,DOE)具有独特的色散特性和灵活的设计自由度,将多个DOE级联用于太阳能电池聚光系统可同时实现聚焦、整形和分光谱功能、给出了设计思想和算法,并用七波长混合光作入射光进行模拟,优化后在目标面得到七个形状规则且完全分开的均匀圆斑、将此级联结构应用到太阳能聚光系统可有效提高太阳能利用效率。(本文来源于《量子电子学报》期刊2014年01期）
H,Stiel,H,Legall,M,Schnürer[9]（2007）在《用热解石墨晶体作色散和聚焦光学元件的激光等离子体源的超快X射线光谱仪(英文)》一文中研究指出由于激光等离子X射线源的光子通量显着低于同步辐射源的光子通量且射线为所有方向的各向同性辐射,所以,很需要具有大的集光立体角和高的积分反射率的光学元件,用热解石墨(PG)晶体作色散和聚焦元件可满足上述要求。由于PG晶体为嵌镶结构,所以可给出很高的积分反射率,而PG薄膜还可安装在任意形状的模具上构成任意形状的光学元件。此外,特殊形状的嵌镶聚焦使这些晶体甚至在弯曲的情况下,也可作为高分辨率X射线光学元件。基于上述元件特性,可以设计出有高集光效率的色散光学元件,用于激光等离子体源超快X射线光谱检测。文中描述了PG弯晶在一台改型的von HAMOS光谱仪中的应用,使用这台光谱仪,测量了飞秒激光器产生等离子体发射的X射线的光谱分布。讨论了产生的X射线在时间分辨扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析中的应用。实验表明,通过优化晶体特性和光谱仪几何设置,可以实现对过渡金属K边的高分辨率EXAFS测量。(本文来源于《光学精密工程》期刊2007年12期）
H,Stiel,H,Legall,M,Schnürer[10]（2007）在《用热解石墨晶体作色散和聚焦光学元件的激光等离子体源的超快X射线光谱仪（英文）》一文中研究指出由于激光等离子X射线源的光子通量显着低于同步辐射源的光子通量且射线为所有方向的各向同性辐射,所以,很需要具有大的集光立体角和高的积分反射率的光学元件,用热解石墨(PG)晶体作色散和聚焦元件可满足上述要求。由于PG晶体为嵌镶结构,所以可给出很高的积分反射率,而PG薄膜还可安装在任意形状的模具上构成任意形状的光学元件。此外,特殊形状的嵌镶聚焦使这些晶体甚至在弯曲的情况下,也可作为高分辨率X射线光学元件。基于上述元件特性,可以设计出有高集光效率的色散光学元件,用于激光等离子体源超快X射线光谱检测。文中描述了PG弯晶在一台改型的von HAMOS光谱仪中的应用,使用这台光谱仪,测量了飞秒激光器产生等离子体发射的X射线的光谱分布。讨论了产生的X射线在时间分辨扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析中的应用。实验表明,通过优化晶体特性和光谱仪几何设置,可以实现对过渡金属K边的高分辨率EXAFS测量。(本文来源于《2007中德双边高级专家X射线光学研讨会论文集》期刊2007-04-17）
聚焦光学元件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
太阳能电池的广泛应用目前面临着两个瓶颈:高效率和低成本。为突破这两大瓶颈,需要对太阳光进行分色和聚焦。在以往文献中,为实现分色功能,通常将不同半导体材料根据带隙由大到小的顺序自上往下排列(串联),或者采用二相色镜将太阳光分成长波和短波两个波段(并联)。以往方案的共同缺点是:成本很高且加工困难。我们提出了一种全新的解决方案,即通过设计单一衍射光学元件(DOE),同时实现对太阳光的分色和聚焦功能,如图1所示。在理论上,提出了厚度优化算法[1,2],并将其与杨-顾算法相结合,实现了任意厚度范围内衍射光学元件的设计[2]。在400-700nm可见光波段,采用450,550,650nm叁个设计波长,设计得衍射光学元件,理论聚焦效率为82.20%;在400-900nm波段设计得元件效率为73.68%。在实验上,我们发展了一套在石英基片上多次套刻、深度刻蚀的成熟工艺,制备了多个高性能的分色聚焦衍射光学元件,实验测得上述两个元件的平均光光转化效率分别为60.1%和58.0%.[4]最后,搭建了模拟太阳光光电性能测试平台,用于表征分色聚焦太阳能电池系统的光电性能。电池系统选用染料敏化太阳能电池和砷化镓太阳能电池组合,在有无衍射光学元件两种情况下,分别测量了电池的光电转化效率。测量结果表明,通过在太阳能电池系统中加入衍射光学元件,电池的光电转化效率提高了20%以上。通过分色聚焦衍射光学元件的设计和制作,应用于太阳能电池中,从而突破太阳能电池广泛应用的两个瓶颈,为太阳能的广泛利用提供一种高效和廉价的途径。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚焦光学元件论文参考文献
[1].李超.基于视觉检测的光学聚焦镜头感光元件定位系统研究[D].天津理工大学.2019
[2].林冬风,叶佳声,全保刚,许信,王进泽.太阳能电池中高效分色聚焦光学元件的设计和制作[C].第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2017
[3].林冬风.太阳能电池中高效分色聚焦光学元件的设计和制作[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2017
[4]..企业组优胜奖X射线微孔聚焦光学元件[J].军民两用技术与产品.2016
[5].杨国桢,张岩,叶佳声,李冬梅,王进泽.太阳能电池中高效率分色聚焦衍射光学元件的设计[C].第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2016
[6].毛汉祺,黎龙辉,孙建宁,张诗鲲,张振.微孔光学元件聚焦性能的理论与实验研究[C].新型导航技术及应用研讨会摘要集.2015
[7].王俊杰,付明磊,乐孜纯.微束XRF系统中X射线聚焦光学元件研究[J].光学仪器.2014
[8].丁立,黄坤,康学亮,李永平.利用级联衍射光学元件对多波长混合光实现聚焦、整形和分光谱[J].量子电子学报.2014
[9].H,Stiel,H,Legall,M,Schnürer.用热解石墨晶体作色散和聚焦光学元件的激光等离子体源的超快X射线光谱仪(英文)[J].光学精密工程.2007
[10].H,Stiel,H,Legall,M,Schnürer.用热解石墨晶体作色散和聚焦光学元件的激光等离子体源的超快X射线光谱仪（英文）[C].2007中德双边高级专家X射线光学研讨会论文集.2007