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《长春理工大学》 2010年
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基于梯度折射率透镜的工业内窥镜设计

张璐  
【摘要】: 梯度折射率光学亦称非均匀介质光学,梯度折射率介质亦称为非均匀介质或变折射率介质或者渐变折射率介质,其介质内的折射率是按某种规律变化的。因此,英文称作Gradient Index(Grin)。梯度折射率材料的使用,使得光学系统得以简化,同时也减小了体积、重量和光能损失。梯度折射率透镜的独特性能,可以用于显微系统增大其景深。 随着工业技术不断的发展,工业管道及设备日益增多。为保证工业管道的正常使用和各种设备的安全运行要经常对其检测维修,而工业内窥镜的出现,正解决了受工作环境影响无法直接对工业管道进行内部检测维修的难题。 本文设计的工业内窥镜是由梯度折射率透镜、显微物镜、转像透镜和接收装置共同组成的特殊光学系统。显微物镜的倍率越大其测试精度就越大,但是景深就越小。设计中利用由梯度折射率透镜的光传播的正弦曲线特性导致梯度折射率透镜具有较大景深的独特性能,使梯度折射率透镜的焦深与显微物镜的景深相匹配,扩大了光学系统的景深,满足了对工业管道测试的大景深要求。 针对工业管道的测试要求设计一个4倍显微物镜,显微物镜的几何景深为0.018mm,在此物镜前加一梯度折射率透镜,其几何景深为1.75mm,增大了约100倍。物理景深原为0.055mm,加梯度折射率透镜后变为5.5mm,增大了100倍,总景深约为原景深的200倍。从而扩大了工业内窥镜的测试范围,并且可以准确清晰地观察管道内表面不同部位的情况。设计后所有视场的最佳像点形成一条近似球面的曲线,故可测试的最佳表面为球面。利用此特点可以将其应用于工业管道内球形表面的测试。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH74

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易佑民,董亮伟,夏茹,章于川,石市委,俞强;球对称GRIN微透镜制备及折射率分布测量[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
2 石市委,易佑民,章于川,夏茹;一类梯度折射率微球透镜成像质量的评价[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年04期
3 易佑民,高永椿,程锦荣,樊晓泉,章国顺;一种球对称梯度折射率球形透镜的像差[J];安徽大学学报(自然科学版);1994年04期
4 程维明,李国栋;用于细小工业管道的视频探测器[J];光学精密工程;2001年06期
5 郝寅雷,金龙文,赵文兴;低色差GRIN棒透镜的设计原则[J];光学精密工程;2002年04期
6 姜萍萍,颜国正,丁国清,颜德田;一种便携式工业视频内窥镜的开发[J];光学精密工程;2002年04期
7 郝寅雷,金龙文,赵文兴;梯度折射率棒透镜的色差估计[J];光学技术;2003年01期
8 郝寅雷,金龙文,赵文兴;低色差GRIN棒透镜制备工艺的研究[J];光学技术;2004年05期
9 张凯,马成义;梯度折射率棒透镜的色差模型[J];光子学报;1998年01期
10 易佑民,章于川,夏茹,董亮伟,石市委;聚合物梯度折射率微球透镜的研制[J];光子学报;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石市委;孙兆奇;吕建国;;光学折射反射定律的两种不同的数学实现[J];合肥师范学院学报;2010年06期
2 石市委,易佑民,章于川,夏茹;一类梯度折射率微球透镜成像质量的评价[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年04期
3 杨群,易佑民,俞强,石市委;MAXWELL鱼眼微球透镜准直性能的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年05期
4 杨群;易佑民;俞强;石市委;章于川;夏茹;;一种新型光纤准直器的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
5 易佑民,高永椿,程锦荣,樊晓泉,章国顺;一种球对称梯度折射率球形透镜的像差[J];安徽大学学报(自然科学版);1994年04期
6 易佑民,章国顺;Maxwell鱼眼微球透镜的耦合效率[J];安徽大学学报(自然科学版);1995年S1期
7 易佑民,章国顺;广义Luneburg微球透镜折射率剖面分布的精确控制[J];安徽师大学报(哲学社会科学版);1995年03期
8 陈力;邵瑞;;GRIN聚合物微球用作平行光束至光纤的耦合器的耦合性能研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年03期
9 陈蓓,杨忠东,季荣科;应用阿贝折射仪测定血液制品中的蛋白质含量[J];中国输血杂志;2001年05期
10 邵瑞;陈力;;麦克斯韦鱼眼微球漫射性能的分析[J];赤峰学院学报(自然科学版);2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘德森;高应俊;朱传贵;闫国安;;自聚焦平面微透镜阵列的制作及基本特性[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
2 周世新;沈文军;;一种雷达天线罩水密性检测方法[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
3 赵存华;樊仲维;毕勇;裴博;崔建丰;张晶;牛岗;石朝辉;;激光棒的自消热透镜现象[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯定华;高速流动精细数值模拟、实验研究及其在气动光学中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
2 林海龙;剪切角、流屑角模型及刀具状态监测方法的理论与试验研究[D];华东理工大学;2011年
3 王乐;白光LED高效封装结构及灯具级散热机理的研究[D];浙江大学;2012年
4 宋朝辉;神经网络在空间光学窗口热光学性能研究中的应用[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
5 温海东;光折变相位图和相位元件[D];南开大学;2001年
6 贾宏志;光纤光栅传感器的理论和技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
7 邵永红;光学梳状滤波器技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
8 李旻;细小工业管道群管束间狭窄空间检测机器人系统的研究[D];上海大学;2003年
9 敬承斌;Al_2O_3和GeO_2基CO_2激光空芯波导膜材料的合成与性质研究[D];武汉理工大学;2004年
10 贾大功;多路空间互连光旋转连接器的研制[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜金芳;大连世贸大厦室内角落网络覆盖优化的工程研究与设计[D];大连海事大学;2010年
2 陆燕慧;管道容器损伤图像的分割和深度提取技术的研究及应用[D];西安电子科技大学;2009年
3 杜寅超;LD侧面抽运准连续447nm蓝光激光器研究[D];长春理工大学;2011年
4 徐哲;小型工业内窥镜光机系统研究[D];长春理工大学;2011年
5 段兴赟;Yb:YAG碟片激光器激光晶体热透镜效应分析[D];华中科技大学;2011年
6 宋宏远;激光光束在梯度折射率介质中的传输特性研究[D];四川师范大学;2011年
7 董亮伟;球对称GRIN微型透镜的研究[D];安徽大学;2002年
8 李登峰;光波导在任意微扰下的耦合模理论[D];福建师范大学;2003年
9 石市委;梯度折射率聚合物微球透镜的研究[D];安徽大学;2003年
10 周素梅;变折射率球透镜的研制及其光学特性的研究[D];西南师范大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏茹,章于川,易佑民,杨瀛海,尹守春,王嘎,董亮伟;悬浮聚合条件对高分子微球粒径及其光学性能的影响[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年01期
2 易佑民,董亮伟,夏茹,章于川,石市委,俞强;球对称GRIN微透镜制备及折射率分布测量[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
3 赵少华,黄瑞光;图像监控系统视频采集压缩卡的实现[J];电讯技术;2000年06期
4 孙正,郁道银,江洁;基于PCI总线的电子内窥镜CCD视频实时采集系统[J];光电子·激光;2002年05期
5 张帆,张其锦;梯度折射率塑料光纤的研究进展[J];高分子通报;2000年01期
6 佟首峰,阮锦,郝志航;CCD图像传感器降噪技术的研究[J];光学精密工程;2000年02期
7 张业鹏,何涛,文昌俊,杨银才,沈邦兴;机器视觉在工业测量中的应用与研究[J];光学精密工程;2001年04期
8 程维明,李国栋;用于细小工业管道的视频探测器[J];光学精密工程;2001年06期
9 郝寅雷,金龙文,赵文兴;低色差GRIN棒透镜的设计原则[J];光学精密工程;2002年04期
10 金龙文,郝寅雷,王岩,齐冰,赵文兴;光通信用自聚焦透镜的制备[J];光学精密工程;2002年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁旭沧;怎样使用象差自动校正程序进行光学设计[J];光学技术;1981年04期
2 王贞;;头盔显示器的光学设计方案[J];应用光学;1991年05期
3 冯炳华;李复新;;变距测径仪的光学系统设计[J];应用光学;1993年01期
4 方舟;信息速递[J];光机电信息;2003年08期
5 杨新军;王肇圻;母国光;吴环保;赵顺龙;;60°对角视场的折/衍混合透视型头盔显示器(英文)[J];光子学报;2006年01期
6 杨皓明;王灵杰;翁志成;冯秀恒;方志良;;大孔径大视场轻小型星敏感器光学系统[J];光学精密工程;2007年02期
7 赵延仲;宋丰华;孙华燕;;高斯光束的激光变焦扩束光学系统设计[J];装备指挥技术学院学报;2007年05期
8 汤伟平;洪津;汪元钧;杨伟锋;;航空多角度偏振成像仪及其光学系统设计[J];大气与环境光学学报;2008年03期
9 李婕;明景谦;卢若飞;;一种改进型的红外卡塞格林光学系统设计[J];红外技术;2010年02期
10 袁旭沧;怎样使用象差自动校正程序进行光学设计(续)[J];光学技术;1981年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张涛;邹林儿;陈家璧;李湘宁;许陇云;;一种新型数字式摄影验光仪[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
2 周莉;皇甫炳炎;周太明;;T5荧光灯格栅灯具的光学设计[A];海峡两岸第五届照明科技与营销研讨会专题报告文集[C];1998年
3 杨磊;;光学设计与LED照明产品的节能[A];海峡两岸第十五届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2008年
4 梁玲;张良;;折/衍混合红外光学系统无热设计[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
5 汤天瑾;;大视场轻小型星敏感器光学系统设计[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
6 韩凯;刘木清;;一种基于COB封装与一次光学设计的LED路灯模组及其光、热特性研究[A];海峡两岸第十六届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2009年
7 周士康;王鹰华;程德诗;;LED光源的片状透镜设计方法[A];第十二届全国LED产业研讨与学术会议论文集[C];2010年
8 张禹;陈琛;刘宵禅;李维善;;高亮度数字投影机短焦投影物镜设计[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
9 魏俊伟;许国良;傅小勇;张旭苹;;自由空间光通信系统光学接收天线的设计[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
10 樊学武;陈荣利;马臻;王炜;李英才;;空间三反射望远镜光学系统的研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 重庆 张宗平;浅谈自制彩投的光学设计[N];电子报;2001年
2 驻江苏记者 杜小卫;我国系列光纤传象束及工业内窥镜规模化生产技术跻身世界先进水平[N];中国建材报;2003年
3 吕好问;从“和”字文化演绎奥林巴斯企业理念[N];中国国门时报;2008年
4 ;汽车LED光源应用与设计[N];电子资讯时报;2007年
5 扬土;WIFI时尚卡片机[N];中国摄影报;2006年
6 罗清岳;照亮未来 LED在汽车上的应用[N];电子资讯时报;2007年
7 张露露;奥林巴斯:影像之光照亮生命[N];科技日报;2008年
8 王平;创新科技填补国内空白 技术应用引领先进时代[N];大众科技报;2009年
9 ;一个平台的梦想——奥林巴斯E-1[N];计算机世界;2003年
10 梁红兵;LED路灯大规模商用需解决技术成本标准三大难题[N];中国电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈立武;CE-1成像光谱仪工程化光学技术理论研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
2 翟旭华;车载光学仪器原位检测及衍射光学元件应用研究[D];长春理工大学;2009年
3 莫绪涛;大景深光学成像系统的研究[D];天津大学;2008年
4 张薇;液体透镜技术及其在微型变焦距系统中的应用[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
5 陆巍;投影显示照明光学的理论和实验研究[D];浙江大学;2006年
6 张学典;差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究[D];天津大学;2007年
7 王也;高密度体全息存储器的光学系统设计[D];北京工业大学;2006年
8 刘娜;光学微结构观测系统研究[D];天津大学;2006年
9 赵烈烽;高分辨环带成像系统特性及应用研究[D];浙江大学;2008年
10 程少园;视网膜血管的液晶自适应光学成像系统设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张璐;基于梯度折射率透镜的工业内窥镜设计[D];长春理工大学;2010年
2 徐哲;小型工业内窥镜光机系统研究[D];长春理工大学;2011年
3 李姝;静态测角场用平行光管设计[D];长春理工大学;2008年
4 董辉;多层衍射光学元件应用的研究[D];长春理工大学;2008年
5 刘亮;基于离轴型CGH的非球面检测技术研究[D];南京理工大学;2009年
6 孙伟;二元光学元件应用于超光谱成像性能研究[D];长春理工大学;2009年
7 胡豪成;新型主动式宽光谱共焦微光夜视系统的研究[D];福建师范大学;2005年
8 江恒;激光羽烟透过率测试系统[D];华中科技大学;2005年
9 蒋克丽;单、双基地激光雷达光学接收系统设计[D];西安电子科技大学;2008年
10 汪京;宽谱段星敏感器光学系统设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
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