采用相位混合算法（PMA）与平滑修正法相结合的混合算法，对激光发出的高斯光束进行整形，得到了均方误差和顶部不均匀度均明显降低的等光强分布。利用液晶空间光调制器（LCSLM）的相位调制特性，实现了对高斯光束的光束整形，获得了光强均匀分布的圆光束和矩形光束输出。得到的输出光束顶部不均匀度和均方误差都低于5%，能量集中度在90%以上。表明此方法是一种实时、可控和高效的激光束整形方法。

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自适应光学扫描激光眼底成像系统研究是当前研究的一个热点。利用Badal系统、变形镜和夏克-哈特曼波前传感器设计了一种可调焦的自适应光学激光扫描眼底成像系统, 通过视标引导, 调节Badal系统中的透镜间距, 实现人眼低阶像差校正。根据系统调焦及工作原理, 分析了Badal系统最佳参数, 并对系统参数进行设计, 采用Zemax光学软件对系统进行仿真及优化。仿真结果表明, 设计的系统点列图光斑小于衍射极限, 各屈光度斯特列尔比值均大于0.8, 甚至低屈光度下的斯特列尔比可达0.95, 不同屈光度下各视场调制传递函数(MTF)曲线接近衍射极限, 正常人眼视网膜面上系统理论分辨率约为2.29 μm, 接近衍射极限分辨率(2.11 μm), 能够对-6~6 m-1屈光不正的人群实现眼底视网膜清晰成像。

解析梯度折射率(GRIN)光纤探针的光学特征参数，用于光学相干层析技术(OCT)探头超小型化的研究。在概述由单模光纤、无芯光纤和GRIN光纤镜头构成的GRIN光纤探针模型的基础上，定义GRIN光纤探针的工作距离和聚焦光斑尺寸等光学特征参数，并用高斯光束复参数矩阵变换的方法推导探针光学特征参数的数学表达式，提出了探针光学特征参数的验证方法。结果显示，当无芯光纤和GRIN光纤镜头长度分别为0.48 mm和0.17 mm时，理论计算的工作距离和聚焦光斑尺寸分别为1.05 mm和28.2 μm；实验测得的工作距离和聚焦光斑尺寸分别为1.0 mm和28 μm。理论计算与实测结果吻合，验证了GRIN光纤探针光学特征参数及其解析方法的有效性。

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离轴三反射(TMA)系统是基于同轴三反射系统，通过视场离轴及孔径离轴实现无中心遮拦。传统解法需通过三反射镜遮拦比与放大率,来确定同轴结构的间隔等参数，该方法不利于直接限制系统筒长。在传统解法的基础上，提出一种通过给定三个反射镜间隔及三镜到像面距离，确定同轴结构的方法。利用Matlab 软件设计程序求解初始参数；利用Zemax 光学设计软件进行优化。根据是否有中间像面，分别设计得到焦距为1500 mm，入瞳250 mm 的Cook 式和Wetherell 式离轴三反射系统。结果显示，两种光学系统调制传递函数在50 lp/mm 处均大于0.6，点列斑均方根半径小于5 μm 。该方法直接有效的控制了系统长度，设计结果像质满足要求。

OPTICTOOLS是一个光学计算工具和光学资料的集和。它提供了一般光学设计所需的玻璃、coating材料、晶体、光纤等的信息，及针对某些具体应用（光学元件和光通信无源器件）的一些计算程序的集合。 1、材料参数，收集了中国及国外几乎所有常用的玻璃材料，可以进行查询及折射率计算等。 2、C-lens计算，gauss光束计算，准直器、光纤耦合分析

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针对发光二极管(LED)光源的发光特点, 根据非成像光学的光学扩展量理论建立了获得均匀照明反射器的一般方程, 实现了在特定目标面上的均匀照明, 进而依据该方程设计了用于体视显微镜的LED照明系统。利用TracePro软件对所设计的系统进行光线追迹仿真, 结果表明在Φ90 mm的范围内照度均匀性达到90.6%, 不考虑反射率损失时能量利用率可达到99.6%。该设计方案采用单一反射器实现均匀照明, 为实现照明系统小型化和简单化提供了一种有效的途径。