旋轉雙稜鏡光束偏轉技術基礎

旋轉雙稜鏡光束偏轉技術基礎

《旋轉雙稜鏡光束偏轉技術基礎》是2021年湖南科學技術出版社出版的圖書。

基本介紹

  • 中文名:旋轉雙稜鏡光束偏轉技術基礎
  • 作者:周遠
  • 出版社:湖南科學技術出版社
  • 出版時間:2021年9月1日
  • 開本:16 開
  • ISBN:9787571012281
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書分別基於近軸近似、矢量形式的斯涅爾定律,通過偏轉矢量疊加、非近軸光線追跡來研究旋轉雙稜鏡系統的光束偏轉機制。基於此理論分析基礎,探討系統出射光束指向與兩稜鏡旋轉角位置間的內在聯繫,並進一步針對目標跟蹤套用需求,分析稜鏡旋轉驅動與控制的非線性問題及奇異點問題。通過非近軸光線追跡,分析影響光束指向精度的誤差源,給出指向誤差與各誤差源誤差量之間的定量關係並估測各誤差源的誤差容限。針對系統的光束掃描套用,研究光束掃描路徑、掃描圖樣、掃描性能與系統結構、稜鏡旋轉動態特性之間的聯繫。針對系統的視軸指向控制套用,分析稜鏡引起的成像畸變及其校正方法,探討成像跟蹤中的視軸調節模型和方法。通過分析稜鏡內表面的全反射,探討旋轉雙稜鏡系統的光束限制問題。
本書可為光學掃描、光電跟蹤等領域的科研工作者和技術人員提供參考,也可供高校相關專業老師及博士、碩士、本科生參閱。

作者簡介

周遠,湖南瀏陽人,1976年12月生。中國科學院電工研究所博士畢業,現為長沙學院電子信息與電氣工程學院副教授、中國光學學會會員、湖南省光學學會理事。主要研究方向為雷射光束掃描、高解析度成像等。承擔湖南省自然科學基金項目、中國博士後基金項目等省部級科研項目5項,市廳級項目2項,橫向項目2項,參與研究國家自然科學基金項目3項。在《Applied optics》《中國光學學報》等刊物以第一作者身份發表科研論文數十篇,主編教材1本,參寫論文多篇。

圖書目錄

第1章 光束偏轉技術概述
1.1 光束偏轉技術的套用背景
1.2 光束偏轉裝置的性能評價指標及技術難點
1.3 常見光束偏轉裝置分類
1.3.1 機械式束轉系統
1.3.2 非機械式束轉系統
1.3.3 微機械式束轉系統
第2章 旋轉雙稜鏡光束偏轉技術概述
2.1 旋轉雙稜鏡光束偏轉系統
2.2 旋轉雙稜鏡光束偏轉技術中需要研究的關鍵問題
2.3 旋轉雙稜鏡光束偏轉技術研究現狀
2.3.1 旋轉雙稜鏡光束偏轉基本理論研究
2.3.2 旋轉雙稜鏡光束偏轉中的關鍵問題研究
2.4 旋轉雙稜鏡光束偏轉設備開發
2.5 旋轉雙稜鏡光束偏轉技術套用
2.5.1 雷射光束指向控制
2.5.2 成像視軸指向控制
第3章 旋轉雙稜鏡光束偏轉理論
3.1 旋轉雙稜鏡光束偏轉基本概念描述
3.1.1 光束方向的描述
3.1.2 旋轉雙稜鏡束轉系統的描述
3.2 單個稜鏡的光束偏轉
3.3 近軸近似理論模型分析旋轉雙稜鏡光束偏轉
3.3.1 基於近軸近似理論模型及分析方法解決正向解問題
3.3.2 基於近軸近似理論模型及分析方法解決逆向解問題
3.4 非近軸光線追跡理論模型分析旋轉雙稜鏡光束偏轉
3.4.1 矢量形式的斯涅爾定律
3.4.2 基於非近軸光線追跡理論模型及分析方法解決正向解問題
3.4.3 基於非近軸光線追跡理論模型及分析方法解決逆向解問題
3.5 兩種理論模型分析結果的對比
3.5.1 兩種理論模型方法得出的正向解對比分析
3.5.2 兩種理論模型方法得出的逆向解對比分析
3.6 本章小結
第4章 光束轉向率與稜鏡轉速間的非線性關係
4.1 概述
4.2 光束轉向率與稜鏡轉速間的非線性分析
4.2.1 目標指向偏轉角度的分析
4.2.2 徑向和切向運動目標跟蹤中光束轉向率與稜鏡轉速間的關係
4.2.3 任意路徑運動目標跟蹤中光束轉向率與稜鏡轉速間的關係
4.3 奇異性問題分析
4.3.1 觀測場中央限制區分析
4.3.2 觀測場邊緣限制區分析
4.4 本章小結
第5章 旋轉雙稜鏡光束指向誤差分析
5.1 光學元件加工誤差導致的光束指向誤差
5.1.1 折射係數誤差引起的系統指向誤差
5.1.2 稜鏡頂角誤差引起的系統指向誤差
5.2 稜鏡轉角方位誤差導致的光束指向誤差
5.3 系統裝配誤差導致的光束指向誤差
5.3.1 稜鏡傾斜引起的指向誤差
5.3.2 旋轉軸傾斜引起的指向誤差
5.4 本章小結
第6章 旋轉雙稜鏡光束掃描研究
6.1 旋轉雙稜鏡光束掃描分析方法
6.2 光束一維線掃描及圓周掃描
6.3 光束二維面掃描
6.3.1 兩稜鏡同向旋轉時光束二維面掃描
6.3.2 兩稜鏡反向旋轉時光束二維面掃描
6.4 旋轉雙稜鏡多種掃描的綜合分析
6.5 本章小結
第7章 旋轉雙稜鏡的成像視軸指向控制套用
7.1 旋轉雙稜鏡引起的成像畸變
7.1.1 物空間入射光線描述
7.1.2 旋轉雙稜鏡中成像光線的追跡
7.1.3 成像畸變分析
7.2 逆向光線追跡實現成像畸變校正
7.2.1 逆向光線追跡方法及成像畸變仿真
7.3 成像畸變及其校正的實驗驗證和分析
7.4 基於旋轉雙稜鏡的成像跟蹤分析
7.4.1 基於旋轉雙稜鏡的成像視軸調節模型
7.4.2 目標像點脫靶量與目標指向相對系統視軸偏離量之間的非線性關係
7.5 成像跟蹤中視軸調節需要的稜鏡旋轉角
7.6 本章小結
第8章 旋轉雙稜鏡系統中的光束限制
8.1 系統光束傳輸限制分析
8.2 稜鏡表面入射角分析
8.2.1 在軸入射光束在稜鏡各表面上的入射角分析
8.2.2 軸外入射光束在稜鏡各表面上的入射角分析
8.3 光束傳輸限制導致的系統結構和性能限制
8.3.1 在軸入射光束傳輸限制導致的稜鏡頂角、旋轉角位置及系統偏轉力限制
8.3.2 軸外入射光束傳輸限制導致的系統角孔徑和系統角視場限制
8.4 本章小結
參考文獻

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