红外平行光管是一种重要的光学设备，常用于科研、工业检测以及教学实验中，它能够将红外光源发出的光线转换为平行光束，便于对光路进行精确控制和测量。在这个项目中，我们主要关注的是红外平行光管的光学系统设计及其相关的机械结构。 光学设计是这个课设的核心部分，涉及到Zemax文件的使用。Zemax是一款强大的光学系统设计软件，它通过优化算法帮助用户设计出满足特定需求的光学系统。在描述中提到的Zemax文件可能包含了红外平行光管的透镜布局、折射率、曲率半径、厚度等参数，这些参数对于确保光管性能的准确性和稳定性至关重要。使用者可以通过Zemax进行多次迭代和优化，以达到最佳的光学性能。 机械图纸是实现红外平行光管物理结构的基础，这些图纸通常包括了光管的三维模型图、装配图、剖视图等。它们详细描绘了各个部件的位置、尺寸、公差以及装配关系，确保在实际制造过程中能精确无误地组装。SolidWorks是一款流行的三维机械设计软件，它可以生成高质量的三维模型和工程图，方便设计师进行结构分析、运动模拟以及制造前的预览。 红外平行光管的机械结构设计包括以下几个关键方面： 1. **光学元件固定**：光管中的透镜、反射镜等光学元件需要稳定地固定在适当位置，以保持其光学特性。这通常涉及到精密的机械支撑和调整机构。 2. **光轴对准**：确保所有光学元件的中心线与光轴一致，以减少光学误差。 3. **热膨胀补偿**：由于材料的热膨胀系数不同，温度变化可能导致光学元件位置的微小变化，因此设计时需考虑热补偿机制。 4. **密封与防尘**：为了保护光学元件免受污染，光管通常需要密封，并且可能需要防尘设计。 5. **散热设计**：红外光源可能会产生大量热量，良好的散热设计可以防止过热影响性能。 在63个文件中，除了Zemax文件和SolidWorks设计文件，可能还包括了： - **材料选择文档**：列出各部件所用材料及其物理性质。 - **制造规格**：详细说明每个部件的制造要求和工艺流程。 - **测试报告**：记录了原型的性能测试结果，用于验证设计的有效性。 - **用户手册**：指导用户如何操作和维护设备。 通过这些文件，学生不仅可以学习到红外平行光管的设计原理，还能掌握实际的工程设计和分析技巧，对于提高光学设计和机械设计能力大有裨益。在实际应用中，红外平行光管广泛应用于遥感、热成像、激光通信等领域，理解并掌握其设计方法对于相关专业人员来说是十分必要的。

理论分析了温度通过热胀冷缩效应对光纤长度产生影响的机理，并在不同波长情况下通过不同长度的光纤进行了实验验证。实验结果表明：在不同波长下，当温度每变化1 ℃时每千米单模光纤长度改变量相差不大；对于不同长度的光纤，当温度每变化1 ℃时单模光纤长度改变量与光纤长度基本呈正比例关系，基本与理论分析结果一致。

自适应光学测量和校正软件

验光师开发商：尤里·彼得罗夫 Optometrika 库使用 Snell 和 Fresnel 的折射和反射定律实现了对光学图像形成的分析和迭代光线追踪近似。 目前，该库实现了折射和反射一般表面、具有散光的非球面（圆锥）表面、菲涅耳表面、圆锥和圆柱（也是椭圆）、平面、圆形和环形Kong径、矩形平面屏幕、球状屏幕和现实模型人眼具有可调节的晶状体和球形视网膜。 有关一般（用户定义形状）透镜、非球面透镜、菲涅耳透镜、棱镜、反射镜和人眼中光线追踪的示例，请参见 example*.m 文件。 该库跟踪折射光线，包括折射表面的强度损失。 反射光线目前被追踪用于镜子以及单个全内反射或双折射（如果发生）。 请注意，Bench 类对象不是真正的物理工作台，它只是一个有序的光学元件阵列，您有责任以正确的顺序排列光学对象。 特别是，如果您需要多次跟踪穿过同一对象的光线，则必须按照光线遇到该对象的顺序将该对象多

基于光纤延时声光调制器(AOM)频移自差拍法实验研究了不同线宽激光的功率谱特性，并作了相关的仿真分析；同时，提出了利用短光纤测量窄线宽激光器线宽的一种简单方法。当光纤延时时间小于激光器的相干时间时，自差拍频谱的3 dB带宽不能直接用于标定激光线宽。理论分析和实验均表明，此时激光的线宽信息主要由自差拍频谱中两翼的周期性振荡成分决定，几乎不受中央尖峰的影响。根据最小二乘法理论，对实验所测的自差拍频谱进行理论拟合可获得待测激光的线宽。该方案基本不受延时自差拍系统最小分辨率的限制，可以用于激光线宽的快速测量，特别是窄线宽激光的测量。

光学设计相关，主要讲解了光线追迹方法、像差计算方法等内容，对于光学设计初学者有很好的指导作用。

分析光耦合进入介质波导薄膜(具有光强度相关折射率)的耦合过程表明,与线性光学耦合过程不同,传递函数在耦合区内不是常数.用数字模拟调整非线性介质层在耦合区内的厚度分布使耦合过程优化,满足了相应匹配条件.

基于CCD的侧向散射激光雷达不受几何因子的影响, 是探测近地面气溶胶的有力工具。夜晚的探测技术已成熟, 由于背景光中夜晚的月光和星光远弱于白天的太阳光, 故利用夜晚探测技术得到的白天气溶胶信噪比很低。实验中选用窄带滤光片和小张角镜头, 通过校正窄带滤光片透射率、缩短单次曝光时间、多次曝光平均等技术可有效提高白天探测气溶胶的信噪比。白天个例表明, 侧向散射激光雷达与后向散射激光雷达反演的气溶胶后向散射系数廓线在0.75~1.50 km范围内的变化趋势一致, 并对0.75 km以下侧向散射激光雷达探测的正确性进行了验证。对合肥地区近地面气溶胶后向散射系数进行了37 h的连续昼夜探测, 并与同一地点的温度、PM2.5质量浓度联合进行分析。研究表明, 改进后的白天侧向散射激光雷达技术是正确、可行的。

《FDTD Solutions软件教程——微纳光学仿真利器》 FDTD Solutions是一款强大的微纳光学领域仿真软件，基于Lumerical公司开发的时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain，简称FDTD）。该软件广泛应用于光学器件、超表面等微纳结构的设计和分析，具有直观易用的计算机辅助设计模拟编辑功能，丰富的材料数据库，以及强大的脚本语言支持，为科研和工程人员提供了灵活多样的仿真工具。 在最新版8.6中，FDTD Solutions引入了一系列新特性，如用户可定义的材料模型，允许用户直接修改更新方程，以适应各种非线性、负折射率等复杂材料的建模。此外，新增了对非对角各向异性介质的支持，可以处理具有9元介电常数张量矩阵的材料，这对于研究光在复杂材料中的传播行为至关重要。 软件的材料数据库不断更新，加入了如顺磁性材料、拉曼-可尔模型和四级、二电子激光模式等新材料模型，能够模拟硅的拉曼效应、孤子传播和激光动力学等现象。同时，用户可以通过应用程序库获取这些新材料模型的示例，进行实际操作学习。 FDTD Solutions的脚本语言功能强大，涵盖了系统控制、变量操作、运算符、函数、循环和条件语句、绘图命令、实体对象的添加和操作、模拟计算运行、量度与规范化、测量和优化数据、近场和远场投影、光栅投影等功能。这使得用户可以编写自定义脚本来实现复杂的仿真需求，极大地扩展了软件的适用范围。 在模拟计算方面，FDTD Solutions提供了模式扩展监视器、可旋转模式光源和场分析工具，便于用户分析计算结果。新版本还改进了材料拟合功能，增强了计算结果的管理和可视化，以及支持在任意角度导入TFSF光源，提升了模拟的准确性和效率。 7.5及更早版本也引入了诸如参数扫描、优化处理、实体对象库、并行模拟计算等特性，逐步完善了软件的功能，使其在微纳光学仿真领域保持着领先地位。 FDTD Solutions的安装和许可流程简化，支持多种操作系统，如Mac OS X和Windows 7，以及共形网格的使用，都表明了其致力于提供跨平台、高效且用户友好的解决方案的决心。 总之，FDTD Solutions是微纳光学领域不可或缺的仿真工具，通过其强大的功能和持续的更新，为科研人员提供了精确、全面的模拟环境，推动了微纳光学技术的发展和创新。对于希望深入理解和应用微纳光学的人来说，掌握FDTD Solutions的操作和应用无疑将大大提高其研究和设计能力。

入瞳直径8mm、视场范围30°、焦距40mm、100lp/mm时MTF>0.5。 包含初始结构以及两种优化结果（1和2）.