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单漂移聚束器的非标准聚束模式

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ZEMAX课程设计心得照相机物镜设计【模版】

ZEMAX课程设计——照相机物镜设计 一、(课题的背景知识,如照相机镜头的发展概况,类型及其主要技术参数的简要说明) 二、课程设计题目 设计一个照相物镜, 1)光学特性要求:f’=100mm;2=30;;D/f’=1:3.5. 2)成像质量要求:弥散斑直径小于0.05mm;倍率色差最好不超过0.01mm;畸变小于3%。 三、设计课题过程 1、参考Ernostar和Tessar联合型物镜设计相关数据,对其进行相关改进。 Ernostar和Tessar联合型物镜设计相关数据如下表1(其中焦距f’=75.68mm;相对孔径D Radius/r Thickness/d 折射率/n 玻璃阿贝数/ν 38.339 3.57 1.71289 53.9 50.988 0.32 35.192 5.49 1.71289 53.9 197.94 4.83 -96.144 1.87 1.6362 35.3 26.53 8 -1074.1 1.38 1.53246 45.9 37.053 7.6 -49.135 1.72904 54.8 表1 2、根据焦距曲率镜片厚度之间的比例关系,即f1/f2=r1/r2=d1/d2,得到焦距100mm,相Radius/r Thickness/d 折射率/n 玻璃阿贝数/ν 50.659 4.717 1.71289 53.9 67.373 0.423 46.501 7.254 1.71289 53.9 261.548 6.382 -127.040 2.471 1.6362 35.3 35.055 10.571 -1419.262 1.824 1.53246 45.9 48.960 10.042 -64.925 1.72904 54.8 表2 3、启动ZEMAX,将表1数据输入到LDE,相关步骤由以下图给出

光学工程课程设计——照相物镜的ZEMAX设计

光学工程 课程设计 班级:T1003-3班 学号:20100030305 姓名:李金鑫

一.光学设计软件ZEMAX 的使用 设计要求: 1. 镜头镜片数小于10片 2. 图像传感器(CCD)指标 像素:1200×960,像元:3.8 3.8m m μμ? 。 3. 物镜 定焦,焦距28.0mm ,畸变 < 3.5%焦距280.2f mm mm '=±,相对孔径/1/3.5D f '= 轴上点100/lp mm 的MTF 值在0.3以上,轴外0.707视场 100/lp mm 的MTF 值在0.15以上, 渐晕:中心相对照度 > 65 % 在可见光波段设计(取d 、F 、C 三种色光,d 为主波长)。 4.计算过程: 成像面积:(1200*3.8)*(960*3.8)=4.56*3.648mm 2 对角线长度:22648.356.4+=5.84mm 像高:5.84/2=2.92mm 无限远入射光线的半视场角为: 96.5)arctan(''==f y w CCD 的特征频率为:1/(2*0.038)=131.6 lp/mm 有效焦距长度:'f =28mm 由于相对孔径'13.5 D f =,所以8D mm =。

软件设计结果: 1.透镜结构参数,视场、孔径等光学特性参数: GENERAL LENS DATA: Surfaces : 12 Stop : 6 System Aperture : Entrance Pupil Diameter = 8 Glass Catalogs : SCHOTT Ray Aiming : Off Apodization : Uniform, factor = 0.00000E+000 Effective Focal Length : 28.0008(in air at system temperature and pressure) Effective Focal Length : 28.0008(in image space) Back Focal Length : 17.49979 Total Track : 40.26 Image Space F/# : 3.499992 Paraxial Working F/# : 3.499992 Working F/# : 3.498718 Image Space NA : 0.1414217 Object Space NA : 4e-010 Stop Radius : 2.446367

亚波长光栅偏振分束器的研究_郭楚才

第30卷 第9期光 学 学 报 V ol .30,N o .9 2010年9月 ACTA OPTICA SINICA September ,2010 文章编号:0253-2239(2010)09-2690-06 亚波长光栅偏振分束器的研究 郭楚才 叶卫民 袁晓东 曾 淳 季家镕 (国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073) 摘要 利用单层亚波长硅光栅结构设计出工作在近红外波段的偏振分束器。该偏振分束器在45°入射角附近对T E 偏振光具有很高的反射率同时对T M 偏振光具有很高的透射率,其设计原理是基于亚波长光栅的泄漏模共振效应以及类布儒斯特效应。利用散射矩阵方法和时域有限差分方法对偏振分束器进行设计和分析。模拟结果显示,该偏振分束器在1390~1600nm 的波长范围内的反射与透射消光比大于100;同时该偏振分束器具有相对较大的入射角度容差,在有限尺寸高斯光束入射下能保持很好的性能。 关键词 光栅;偏振分束器;散射矩阵方法;亚波长光栅;泄漏模共振效应;类布儒斯特效应中图分类号 O436 文献标识码 A do i :10.3788/AO S 20103009.2690 Re se arch on Sub -Wavelength Grating Polarizing Beam Splitter Guo Chucai Ye Weimin Yuan Xiaodong Zeng Chun Ji Jiarong (College of Optoelectric Science and Engineering ,National University of D efense Technology , Changsha ,Hunan 410073,China ) Abstract A near -infrared (NIR )polarizing beam splitter is designed based on a single layer sub -wavelength silicon grating ,which is reflective for TE polarization and transparent for TM polarization around the incident angle of 45°.The design of the proposed beam splitter is based on the leaky -mode resonance effect and Brewster -like effect of the sub -wavelength grating .Scattering matrix method and finite -difference time -domain method are utilized to design and analyse the structure .Sim ulation results show that both the reflection and transmission extinction ratios of the beam splitter are over 100in the wavelength range of 1390~1600nm .Moreover ,the polarizing beam split ter has a relative big angular tolerance and the effic iency of the beam splitter under the illumination of a Ga ussian beam with finite size is very high . Key word s gratings ;polarizing bea m splitter ;scattering matrix method ;sub -wavelength grating ;leaky -mode resonance effect ;Brewster -like effect 收稿日期:2009-10-26;收到修改稿日期:2009-12-04 作者简介:郭楚才(1981—),男,博士研究生,主要从事纳米光子学方面的研究。E -mail :g cc 1981@y ahoo .com .cn 导师简介:季家镕(1946—),男,教授,博士生导师,主要从事集成光学方面的研究。E -mail :jijiaro ng @ho tmail .co m 1 引 言 偏振分束器是光网络和光信息系统的关键元件,它可以广泛应用于自由空间光开关、磁光数据存储以及偏振成像系统等。传统的偏振分束器主要利用具有双折射效应的天然晶体或者多层膜结构来实现偏振分束。由于天然双折射晶体体积大,无法实现微型化和集成化;多层膜结构与天然晶体偏振分束器相比,其厚度大大减小,但是需要堆积的薄膜层数很多,制备过程相对复杂,因此这两种偏振分束器的应用都受到很大的限制。 近年来,具有特殊衍射特性的亚波长光栅日益受到人们的关注,已被广泛用于设计宽带反射镜[1~3]、法布里-珀罗腔[4] 、滤波器[5~10] 、探测器[11] 与防伪结构[12]等光学元器件,偏振分束器也不例外。例如,Deer Yi 等[13]提出了基于全反射的亚波长光栅偏振分束器,该结构具有很宽的工作带宽,但是因其覆盖层和衬底材料都需要很高折射率的介质,限制了该结构的应用范围;Y .Zhang 等[14]提出了一种双层堆栈结构分束器,该结构具有很大的入射角容差,但是其工作带宽较窄且消光比相对较低。

基于ZEMAX的照相物镜的设计

燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):电气工程学院基层教学单位:自动化仪表系 学号学生姓名专业(班级) 10级仪表三班设计题目 设 计技术参数 1、焦距:f’=15mm; 2、相对孔径:1/2.8; 3、在可见光波段设计(取d、F、C三种色光) 4、视场角2w=74° 设计要求 1、简述照相物镜的设计原理和类型; 2、确定照相物镜的基本性能要求,并确定恰当的初始结构; 3、输入镜头组数据,设置评价函数操作数,进行优化设计和像差结果分析; 4、给出像质评价报告,撰写课程设计论文 工作量 查阅光学设计理论和像差分析的相关文献和资料,提出并较好地的实施方案设计简单透镜组,并用zemax软件对初级像差进行分析和校正,从而对镜头进行优化设计 工作计划 第一天、第二天:熟悉ZEMAX软件的应用,查阅资料,确定设计题目进行初级理论设计 第三天、第四天:完善理论设计,运用ZEMAX软件进行设计优化,撰写报告 第五天:完善过程,进行答辩 参考资料《光学设计》,西安电子科技大学出版社,刘钧,高明,2006,10 《几何光学像差光学设计》,浙江大学出版社,李晓彤,岑兆丰,2003.11 《实用光学技术手册》,机械工业出版社,王之江,2007.1 指导教师签字基层教学单位主任 签字

摘要 (1) 第一章简述照相物镜的设计原理和类型 (2) 第二章设计过程 (4) 2.1根据参数要求确定恰当的初始结构 (4) 2.2优化设计过程 (5) 2.3 优化结果像差结果分析 (8) 第四章课设总结 (13) 参考文献

人们早就有长期保存各种影像的愿望。在摄影技术尚未发明前的公元四世纪时,人们按投影来描画人物轮廓像的方法达到了全盛时代,至今这种方法仍然作为剪纸艺术流传着。后来,人们让光线通过小孔形成倒立像,进而将小孔改为镜片,并加装一只暗箱。只要在暗箱底板上放一张纸,不仅可以画出轮廓,还可以画出像上的各个部分。这就形成了照相机的机构雏形。随着科学技术的发展,照相机的发展日益迅速,有着显著的飞跃。照相物镜是照相机的眼睛,它的精度和分辨率直接影响到照相机的精度与成像质量。要保证所设计的照相物镜达到较高的技术要求,在设计时就必须达到更高的精度与分辨率。 本文所讨论的照相物镜,它主要采用后置光阑三片物镜结构,其中第六面采用非球面塑料,其余面采用标准球面玻璃,应用ZEMAX软件设计了一组焦距f '= 15mm的照相物镜,相对孔径D/ f’=2. 8,镜头总长为15.1366mm,整个系统球差0.000192,慧差0.000432,像散0.002716。完全满足设计要求。 关键字:照相物镜ZEMAX 设计

行程开关解读

行程开关解读 基本简介 行程开关行程开关,位置开关(又称限位开关)的一种,是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,这类开关被用来限制机械运动的位置或行程,使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。 在电气控制系统中,位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。构造:由操作头、触点系统和外壳组成。 在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。 行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。 行程开关可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等,简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。 种类特点 常规国产行程开关: 常规行程开关中LX19系列中的LX19-001/111,LXK3系列中的LXK3-20S/T,JLXK1系列JLXK1-111/411/511最具代表力,这些产品有结构简单、功能实用、价格低廉的优势深受广 大使用者的青睐。 进口行程开关: 进口行程开关中WL系列、HL系列、D4V系列、SZL-WL系列最具代表力,此类产品做工精细、性能优越、在极端环境中的表现更为突出,赢得了大批的粉丝,但价格高昂也令不少用户咋舌

差分进化算法-入门

基本差分进化算法 1基本差分进化算法的基本思想 DE 算法是一种基于实数编码的用于优化函数最小值的进化算法,是在求解有关切比雪夫多项式的问题时提出来的,是基于群体差异的进化计算方法。它的整体结构类似于遗传算法,一样都存在变异、交叉和选择操作,但是它又不同于遗传算法。与基本遗传算法的主要区别在于变异操作上,如: 1、传统的遗传算法采用二进制编码,而差分进化算法采用实数编码。 2、在遗传算法过两个父代个体的交叉产生两个子个体,而在差分进化算法过第两个或几个个体的差分矢量做扰动来产生新个体。 3、在传统的遗传算法中,子代个体以一定概率取代其父代个体,而在差分进化中新产生的个体只有当它比种群中的个体优良时才替换种群中的个体。 变异是DE 算法的主要操作,它是基于群体的差异向量来修正各个体的值,其基本原理是通过把种群中两个个体的向量差加权后,按一定的规划与第三个个体求和来产生新个体,然后将新个体与当代种群中某个预先决定的个体相比较,如果新个体的目标值优于与之相比较的个体的目标值,则在下一代中就用新个体取代,否则,旧个体仍保存下来。 差分进化算法其基本思想是:首先由父代个体间的变异操作构成变异个体;接着按一定的概率,父代个体与变异个体之间进行交叉操作,生成一试验个体;然后在父代个体与试验个体之间根据适应度的大小进行贪婪选择操作,保留较优者,实现种群的进化。 2 差分进化算法的基本操作 设当前进化代数为t ,群体规模为NP ,空间维数为D ,当前种群为 {}12(),, ,t t t NP X t x x x =,()12,, ,T t t t t i i i iD x x x x =为种群中的第i 个个体。在进化过程 中,对于每个个体t i x 依次进行下面三种操作。 2.1 变异操作 对于每个个体t i x 按下式产生变异个体12(,, ,)t t t t T i i i iD v v v v =,则 123() 1,2, ,D t t t t ij r j r j r j v x F x x j =+-= (1) 其中111112(,,,)t t t t T r r r r D x x x x =,222212(,,,)t t t t T r r r r D x x x x =和333312(,, ,)t t t t T r r r r D x x x x =是群 体中随机选择的三个个体,并且123r r r i ≠≠≠;1t r j x ,2t r j x 和3t r j x 分别为个体1r ,2r 和3r 的第j 维分量;F 为变异因子,一般取值于[0,2]。这样就得到了变异个体t i v 。

ZEMAX入门教学

课程设计安排 本课程设计着眼于应用光学的基本理论知识、光学设计基本理论和方法,侧重于典型系统具体设计的思路和过程,加强学生对光学设计的切身领会和理解,将理论与实际融合、统一,以提高学生综合分析及解决问题能力的培养。 结合<>、<<工程光学课程设计>>和课件《光学设计软件应用课件》中的内容熟悉zemax软件和光学设计内容:特别要掌握zemax软件中以下菜单的内容: 1 输入透镜参数对话框:lens data editor, 2 system菜单下的输入光学系统数据: general, field wavelength 3. 光学性能分析(Analysis)中Lay out,Fan,RMS,MTF Seidel 像差系数各菜单 4 Merit Function Editor:优化函数构建和作用 在学习过以上内容的基础上,在ZEMAX软件上设计以下镜头设计(通过设计镜头熟悉zemax和光学设计理论知识,设计时需要不断去重新学习课本和课件知识,切记软件只是帮助你设计镜头,而不是代替你设计镜头):

ZEMAX入门教学 例子 1 单透镜(Singlet) (3) 例子 2 座标变换(Coordinate Breaks)................................18例子 3 牛顿式望远镜(Newtonian Telescope). (26) 例子4消色差单透镜(Achromatic Singlet) (40) 例子5变焦透镜(Zoom Lens) (47)

1-1单透镜 这个例子是学习如何在ZEMAX里键入资料,包括设罝系统孔径(System Aperture)、透镜单位(Lens Units)、以及波长范围(Wavelength Range),并且进行优化。你也将使用到光线扇形图(Ray Fan Plots)、弥散斑(Spot Diagrams)以及其它的分析工具来评估系统性能。 这例子是一个焦距100 mm、F/4的单透镜镜头,材料为BK7,并且使用轴上(On-Axis)的可见光进行分析。首先在运行系统中开启ZEMAX,默认的编辑视窗为透镜资料编辑器(Lens Data Editor, LDE),在LDE可键入大多数的透镜参数,这些设罝的参数包括:表面类型(Surf:Type)如标准球面、非球面、衍射光栅…等 曲率半径(Radius of Curvature) 表面厚度(Thickness):与下一个表面之间的距离 材料类型(Glass)如玻璃、空气、塑胶…等:与下一个表面之间的材料 表面半高(Semi-Diameter):决定透镜表面的尺寸大小 上面几项是较常使用的参数,而在LDE后面的参数将搭配特殊的表面类型有不同的参数涵义。 1-2设罝系统孔径 首先设罝系统孔径以及透镜单位,这两者的设罝皆在按钮列中的「GEN」按钮里(System->General)。点击「GEN」或透过菜单的System->General来开启General的对话框。S 点击孔径标签(Aperture Tab)(默认即为孔径页)。因为我们要建立一个焦距100 mm、

压力开关工作原理

压力开关工作原理是:外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上,并将能量积聚到临界点后,产生瞬时动作,使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力移去后,动作簧片产生反向动作力,当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后,瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。微动开关以按销式为基本型,可派生按钮短行程式、按钮大行程式、按钮特大行程式、滚轮按钮式、簧片滚轮式、杠杆滚轮式、短动臂式、长动臂式等等。微动开关在电子设备及其他设备中用于需频繁换接电路的自动控制及安全保护等装置中。微动开关分为大型、中型、小型,按不同的需要分有可以有防水型(放在液体环境中使用)和普通型,开关连接两个线路,为电器、机器等提供通断电控制,广泛应用在鼠标,家用电器,工业机械,摩托车等地方,开关虽小,但起着不可替代的作用。有的也称触点开关,就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关,压力开关在日常生活中我们最易碰到的例子就是冰箱了。不知你注意到没有,当你打开冰箱时,冰箱里面的灯就会亮了起来,而关上门就又熄灭了,这是因为门框上有个开关,被门压紧时灯的电路断开,门一开就放松了,于是就自动把电路闭合使灯点亮。这个开关就是行程开关。 行程开关又称限位开关,可以安装在相对静止的物体上或者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。 行程开关的应用方面很多,很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作用呢?它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机中的应用了。 在洗衣机的脱水(甩干)过程中转速很高,如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖后,再把手伸进去,很容易对人造成伤害,为了避免这种事故的发生,在洗衣机的门或盖上装了个电接点,一旦有人开启洗衣机的门或盖时,就自动把电机断电,甚至还要靠机械办法联动,使门或盖一打开就立刻“刹车”,强迫转动着的部件停下来,免得伤害人身。 行程开关真正的用武之地是在工业上,在那里它与其它设备配合,组成更复杂的自动化设备。机床上有很多这样的行程开关,用它控制工件运动或自动进刀的行程,避免发生碰撞事故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向,从而得到不断的往复运动。比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关,接通了翻车机构,就把车里的物料翻倒出来,并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关,把装料机构的电路接通,开始自动装车。总是这样下去,就成了一套自动生产线,用不着人管,压力传感器日以继夜地工作,节省了人的体力劳动。空压机压力开关工作原理 压力开关用在空压机上面主要是来调节空压机的起停状态,通过调节储气罐内的压力来让空压机停机休息,对机器有保养作用.在空压机工厂调试的时候,根据客户需要调节到指定压力,然后设定一个压差.例如,压缩机开始启动,向储气罐打气,到压力10kg的时候,空压机停机或者卸载,当压力到7kg的时候空压机又开始启动,此间有一个压力差,这个过程就可以让压缩机休息一下,达到保护空压机的作用。由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由於气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。温度开关的结构 对于不同的温度测量范围,应选用结构不同的温度开关,在0℃~100℃的温度范围内,通常采用固体膨胀式的温度开关,在100℃~250℃的温度范围内,大多采用气体膨胀式温度开关,对于250℃以上的温度范围,则只能采用热电偶或热电阻温度计,经过测量变送

zemax-课程设计

目录 第一章引言 (1) 第二章镜头结构的设计指标 (2) 2.1相关规格的确定 (2) 2.2镜头总像素与COMS像素的匹配 (2) 2.3透镜材料及结构的选择 (2) 2.4材料的厚度 (3) 2.5 设计指标 (3) 第三章zemax软件 (3) 3.1 zemax软件简介 (3) 3.1.1软件特色 (4) 3.2zemax软件界面介绍 (4) 3.2.1 Lens Data Editor(LDE) (4) 3.2.2 Aperture(光圈) (5) 3.2.3 Wavelength Data(波长设定) (5) 3.3 zemax软件功能简介 (6) 第四章500万像素手机镜头设计 (6) 4.1初始结构选择 (6) 4.1.1 500万像素手机镜头4P专利结构简介 (7) 4.2设计结果 (7) 4.2.1光路图 (7) 4.2.2详细参数 (8) 第五章结果分析,误差调试 (9) 5.1误差调试 (9) 5.2优化后的分析 (10) 5.2.1场曲和畸变 (10) 5.2.2球差 (10) 5.2.3.色差 (11) 5.2.4 RMS Radius(均方根半径) (12) 5.2.5 MTF(光学调制传递函数) (13) 5.2.6 本设计达到指标 (14) 第六章结论 (15) 参考文献 (16)

第一章引言 从手机开始配备拍照功能以来,手机摄像头的像素以很快的速度上涨,从最初的10万像素到30万像素、100万像素、200万像素、300万像素、500万像素,再到现在的800万像素,1000万像素。09年6月三星推出了全球首款1200万像素手机Pixonl2(M8910),采用1200万像素CMOS图像传感器及289mm广角镜头,提供了足以媲美数码相机的拍照等多项功能,可见手机大有将时尚卡片DC取而代之的劲头。不过据调查,虽然像素一直在涨,但是500万以上像素手机由于价格比较高,市场占有率很低,现在200万像素和300万像素仍是摄像手机市场主流,而500万像素的市场增长速度已显著增加。本文在合理选取初始结构的基础上,优化设计了一款500万像素的手机镜头,本设计流程图如图一。 图1 手机镜头设计流程图

基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的TE_TM偏振分束器

47, 051301 (2010) ?2010 中国激光杂志社doi: 10.3788/lop47.051301 基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的 TE/TM偏振分束器 王剑威戴道锌时尧成杨柳 (浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心,浙江 杭州 310058)摘要利用有限元方法和时域有限差分方法,优化设计了一种结构紧凑的基于绝缘体上硅脊型纳米线光波导方向耦合器的TE/TM偏振分束器。考虑到方向耦合器的波导间隙较小时制作工艺较为困难,且模式失配会引入一些损耗,因此波导间隙取约100 nm较为合适。通过优化脊型纳米线光波导的几何尺寸(脊高和脊宽)、耦合区波导间隙,使得偏振分束器长度最短。数值计算结果表明经过优化的偏振分束器最短长度大约为17.3 μm,偏振分束器的消光比大于15 dB时,波导宽度制作容差为-20~10 nm,带宽约为50 nm。 关键词集成光学;偏振分束器;方向耦合器;绝缘体上硅 中图分类号 O436 OCIS 130.5440 230.1360 文献标识码 A Design of Compact TE/TM Polarization Beam Splitter Based on Silicon-on-Insulator Ridge Nanowire Directional Coupler Wang Jianwei Dai Daoxin Shi Yaocheng Yang Liu (Centre of Optical and Electromagnetic Research, State Key Laboratory for Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China) Abstract A compact TE/TM polarization beam splitter (PBS) based on a silicon-on-insulator (SOI) ridge nanowire directional coupler is designed and optimized by using a finite-element method (FEM) and a finite difference time domain (FDTD) method. Considering the fabrication precision and the mode mismatching loss in a directional coupler, a gap width about 100 nm is chosen. The ridge height, the ridge width and the gap of two parallel nanowires are optimized to have the shortest length for the polarization splitter. The numerical simulations show that the optimized PBS has a short length of about 17.3 μm, and the waveguide width has a fabrication tolerance of about-20~10 nm, and the bandwidth is about 50 nm when the extinction ratios for both polarizations are larger than 15 dB. Key words integrated optics; polarization beam splitter; directional coupler; silicon-on-insulator 1 引言 近年来,基于绝缘体上硅(SOI)材料的硅纳米线光波导已成为集成光学领域的研究热点。硅纳米线光波导具有折射率差大、弯曲半径小(约2 μm)、与CMOS制造工艺兼容、可实现超高集成度等优点[1,2]。目前已经研制了很多种超小尺寸硅纳米光波导器件,如阵列波导光栅[3,4]、微环谐振器[5,6]、功分器[7,8]等。偏振 收稿日期:2009-08-02; 收到修改稿日期:2009-11-23 基金项目:国家自然科学基金(60607012)(和浙江省自然科学基金(J20081048))资助课题。 作者简介:王剑威(1986—),男,硕士研究生,主要从事硅基集成光子器件及其在光通信、光传感以及光互联等方面的研究。E-mail: wangjianwei@https://www.wendangku.net/doc/db17749092.html, 导师简介:戴道锌(1979—),男,博士,副教授,主要从事硅基集成光子器件及其在光通信、光传感以及光互联等方面的研究。E-mail: dxdai@https://www.wendangku.net/doc/db17749092.html,(通信联系人)

限位开关

行程限位开关又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中,将行程限位开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时, 行程限位开关的触点动作,实现电路的切换。因此, 行程限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。 行程限位开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。 (1)直动式行程限位开关其结构原理如图1所示,其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于0.4m/min的场所。 直动式行程限位开关组成 1-推杆2-弹簧3-动断触点4-动合触点 (2)滚轮式行程限位开关其结构原理,当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时,撞杆转向右边,带动凸轮转动,顶下推杆,使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位。 滚轮式行程限位开关组成 1-滚轮2-上转臂3、5、11-弹簧4-套架6-滑轮7-压板8、9-触点10-横板 滚轮式行程限位开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式,双滚轮行移开关具有两个稳态位置,有“记忆”作用,在某些情况下可以简化线路。 (3)微动开关式行程限位开关的组成:常用的有LXW-11系列产品 1.推杆 2.弹簧 3.压缩弹簧 4.动断触点 5.动合触点 限位开关 限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。这种开关有接触式的和非接触式的。接触式的比较直观,机械设备的运动部件上,安装上行程开关,与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块,或者是相反安装位置。当行程开关的机械触头碰上挡块时,切断了(或改变了)控制电路,机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动,这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。非接触式的形式很多,常见的有干簧管、光电式、感应式等,这几种形式在电梯中都能够见到。当然还有更多的先进形式。 目录

基本差分进化算法

基本差分进化算法 基本模拟退火算法概述 DE 算法是一种基于群体进化的算法,其本质是一种基于实数编码的具有保优思想的贪婪遗传算法。由于DE 算法操作简单,寻优能力强,自提出以来引起了国内外学者的高度关注,目前已在电力系统优化调度、配网重构等领域得到了应用。1、算法原理 DE 算法首先在N 维可行解空间随机生成初始种群,其中P 000 1[,,]N =X x x L ,为DE 种群规模。DE 算法的核心思想在于采取变异和交叉操 000T 1[,,]i i iN x x =x L p N 作生成试验种群,然后对试验种群进行适应度评估,再通过贪婪思想的选择机制,将原种群和试验种群进行一对一比较,择优进入下一代。 基本DE 算法主要包括变异、交叉和选择三个操作。首先,在种群中随机选取三个个体,进行变异操作: 1123() t t t t i r r r F +=+-v x x x 其中表示变异后得到的种群,表示种群代数,为缩放因子,一般取(0,2],1t i +v t F 它的大小可以决定种群分布情况,使种群在全局范围内进行搜索;、、 1t r x 2t r x 为从种群中随机抽取的三个不同的个体。 3t r x 然后,将变异种群和原种群进行交叉操作: 1 ,R 1 ,,R () or () () and () t i j t i j t i j v rand j C j randn i u x rand j C j randn i ++?≤=?=?>≠??其中表示交叉后得到的种群,为[0,1]之间的随机数,表示个体的第 t 1,i j u +()rand j j 个分量,为交叉概率,为之间的随机量,用于保证新个体至 j R C ()randn i [1,,]N L 少有一维分量由变异个体贡献。 最后,DE 算法通过贪婪选择模式,从原种群和试验种群中选择适应度更高的个体进入下一代: 11t 11 ()() ()() t t t i i i i t t t i i i f f f f ++++?<=?≥?u u x x x u x 、分别为和的适应度。当试验个体的适应度优于时, 1()t i f +u ()t i f x 1t i +u t i x 1t i +u t i x

【CN109814205A】一种偏振分束器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910177659.7 (22)申请日 2019.03.09 (71)申请人 珠海市杰威光电科技有限公司 地址 519000 广东省珠海市香洲区福田路 18号1栋3层315-41 (72)发明人 肖俊鹏  (74)专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理 事务所(普通合伙) 11411 代理人 张清彦 (51)Int.Cl. G02B 6/27(2006.01) G02B 6/32(2006.01) (54)发明名称 一种偏振分束器 (57)摘要 本发明提供了一种偏振分束器,包括第一光 纤头、第一透镜、第二透镜、双折射晶体以及第二 光纤头;所述第一光纤头由一根光纤和毛细管或 陶瓷插芯组成,所述双折射晶体设置在所述第一 光纤头的另一侧,所述第一透镜设置在所述双折 射晶体的另一侧,所述第二透镜设置在所述第一 透镜的一侧,所述光第二光纤头设置在所述第二 透镜的另一侧,所述第二光纤头由双光纤和双芯 毛细管或陶瓷插芯组成,本发明通过上述结构, 通过设置双折射晶体的方式无需设置渥拉斯顿 棱镜或PBS棱镜,解决了渥拉斯顿棱镜及PBS棱镜 成本过高和采用渥拉斯顿棱镜需要精确匹配角 度导致的低效率的问题,同时也可以使得偏振分 束器可以更加紧凑更加小型化,并且由于双折射 晶体可同时实现光线集束及分束的功能,所以本 发明还可通过切换光纤的输入输出方向实现合 束器功能, 扩宽了本发明的适用场景。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109814205 A 2019.05.28 C N 109814205 A

Bernstein限位开关的工作原理

Bernstein限位开关的工作原理 限位开关又称行程开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等,简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等,简称运动中的物体)上。 Bernstein限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。Bernstein限位开关有接触式的和非接触式的。接触式的比较直观,机械设备的运动部件上,安装上行程开关,与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块,或者是相反安装位置。当行程开关的机械触头碰上挡块时,切断了(或改变了)控制电路,机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动,这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。非接触式的形式很多,常见的有干簧管、光电式、感应式等,这几种形式在电梯中都能够见到。当然还有更多的先进形式。 Bernstein限位开关是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,这类开关被用来限制机械运动的位置或行程,使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。 在电气控制系统中,Bernstein限位开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。构造:由操作头、触点系统和外壳组成。 在实际生产中,将Bernstein限位开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,Bernstein限位开关的触点动作,实现电路的切换。因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。 Bernstein限位开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。 Bernstein限位开关的应用方面很多,很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作用呢?它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机(录像机)中的应用了。

几种阀门定位器工作原理的介绍

几种阀门定位器工作原理介绍: 气动阀门定位器(一) 气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理方框见上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。如图所示当通入波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时,一定的信号压力就与

一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。 气动阀门定位器(二) 气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置,以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。 气动阀门定位器是按力平衡原理工作的,实现由输入的4~20mA电流信号控制气动阀门由0~100%的开启度。其工作原理如下图。

当需要增加阀门开启度,计算机控制系统的输出电流信号就会上升,力矩马达①产生电磁场,挡板②受电磁场力远离喷嘴③。喷嘴③和挡板②间距变大,排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。受其影响线轴⑤向右边移动,推动挡住底座⑦的阀芯⑨,气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。随着执行机构气室⑩内部压力增加,执行机构推杆⑥下降,通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。这个位移变化又传达到量程④反馈杆,拉动量程弹簧16。当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时,挡板②回到原位,减小与喷嘴③间距。随着通过喷嘴③排出空气量的减小,线轴⑤上方气压增加。线轴⑤回到原位,阀芯⑧重新堵住底座⑦,停止气压输入到执行机构⑩。当执行机构⑩的运动停止时,定位器保持稳定状态。 电气阀门定位器工作原理 1.杠杆 2.活塞膜片 3.反馈弹簧 4.杠杆 5.凸轮 6.反馈轴 7.联结 8.传动轴 9.执行机构 10.先导阀滑阀芯 11.先导阀体 12.零点和范围联动机构 13.内部反馈弹簧 14.转换块

阀门用限位开关

阀门用限位开关讨论
应用工程师: 应用工程师:董文吉 2010.2.5
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主要内容
? 限位开关的定义及作用 ? 限位开关的形式 ? 限位开关的品牌
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定义及作用
行程开关是一种反馈元件, 将阀门的某一位置转为开关量 的信号, 传递到控制室进行显示,执行下一个程序,参与系统 的联锁动作. 功能对比: 阀位变送器也是一种反馈元件, 将阀门的位置转为连续的 模拟信号(4~20mA), 传递到控制室进行显示或参与系统的联 锁动作. 定位器是一种控制元件, 将输入的控制信号(气信号或电 信号)转为输入气缸的气源压力, 从而达到控制阀门位置的作 用.
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典型的开关
基本原理
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壳体及电路
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限位开关种类
机械式开关 ? 直动式 ? 滚轮式 ? 微动式
趋近式开关 ? ? ? ? 电感式 磁感应式 电容式 光电式
GO Switch ? ?
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