吉林省科技发展计划基金(20130206018GX)
- 作品数：4 被引量：44H指数：3
- 相关作者：刘华荆雷王尧孙强刘英更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学长春理工大学更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信更多>>
- 实现均匀照度光伏聚光镜设计被引量：24
- 2014年
- 为满足聚光光伏系统的聚光需求,解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点,在不增加二次匀光器件的前提下,设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理、等光程原理和反射定律,通过数值求解等光程方程组获得聚光镜各个面型的轮廓曲线。利用TracePro软件对所设计的聚光系统进行光线追迹模拟,结果表明:在聚光比为725的情况下,聚焦光斑最大照度仅为太阳照度的2300倍,是点聚焦情况下的1/10左右,系统的径长比为0.3,接收角为0.72°。系统设计实现了结构紧凑,聚光性能高的设计目标,为高倍聚光光伏系统的小型化,简单化提供了一种有效的解决途径。
- 荆雷王尧赵会富许文斌刘华卢振武
- 关键词：几何光学聚光光伏系统柯勒照明均匀性
- 基于非成像光学的激光束整形系统的优化设计
- 2013年
- 针对衍射型微透镜阵列的激光匀束系统提出一种新的优化设计方法。利用非成像光学中的等能量映射方法,建立了基于Macro宏语言的自定义优化函数。系统采用微透镜阵列和聚光球面镜作为匀光元件,在Zemax软件的序列模式中对微透镜阵列单元的非球面面型进行自动优化,实现了照度均匀性大于90%、能量利用率为83%的6mm×6mm方形光斑的优化设计。采用TracePro光学软件对设计结果进行了仿真验证。此方法无需传统方法复杂的数学计算和器件参数的反复调整,是一种十分有效的微透镜阵列激光匀束系统的设计方法。
- 刘丽红刘华孙强刘英荆雷辛迪
- 关键词：光学设计光束整形微透镜阵列非球面透镜
- 紧凑型LED配光设计中光源模型可靠性研究被引量：16
- 2014年
- 针对现有LED光源建模适用条件及可靠性不确定性的问题,对紧凑型LED配光设计中光源建模可靠性进行了研究.通过优化设计具有不同透镜光源直径比模型的方法,对点光源、表面光源、ray文件光源三种建模方式在系统中的差异进行分析对比.整体设计以ray文件光源模型为基准,以常规紧凑型全反射式透镜为二次配光元件,对不同透镜光源直径比(光束角分别为±15°、±10°、±5°)的光学系统进行优化设计和分析计算.结果表明:在能量利用率误差为±2%的范围内,光束角为±15°,透镜光源直径比大于36∶2时,表面光源建模可代替ray文件光源建模;光束角±10°,透镜光源直径比为44∶2时,表面光源建模可代替ray光源建模;光束角为±5°,透镜光源直径比为82∶2时,表面光源建模可代替ray文件光源建模.但是在±2%误差范围内,点光源无论在何种透镜光源直径比,任何光束角下均不能代替ray文件光源.这一结果为紧凑型系统设计中光源模拟提供了依据,同时解决了采用ray文件光源建模进行辅助优化设计耗时较长的问题,为相关研究提供了参照依据.
- 董丽刘华王尧孙强刘英辛迪荆雷
- 关键词：点光源
- 用于液晶显示屏幕检测的大口径小角度LED光源设计被引量：4
- 2015年
- 针对液晶显示屏幕检测中光源照明均匀性较差的问题,基于非成像光学理论提出了一种大口径小角度的发光二极管(LED)照明光源设计方法。光源采用阵列式照明方式,对单颗LED设计菲涅耳透镜实现小角度的准直照明;推导阵列均匀照度分布条件并利用Trace Pro软件进行优化,确定阵列最优间距;最终通过在照明面上的光斑拼接叠加实现均匀矩形照明。照明光源由12×9个配光单元形成均匀方形阵列排布,每两个配光单元间距30 mm。仿真结果表明,光源的发光角度小于±10°,在距光源170 mm的照明面上,平均照度大于45000 lx,非均匀性3.8%,均满足设计指标。该方法设计的阵列式光源无论平均照度还是照度均匀性均比现有光源有明显优势。
- 王尧荆雷党博石孙强刘英刘华郝剑
- 关键词：光学设计非均匀性
