光学系统优化:分析杂散光的影响
杂散光会影响光学系统性能。通过深入了解和正确工具,光学工程师可以预测和补偿其影响,提高质量。

电气工程师熟悉各种噪声对系统的影响,但光学工程师常忽视光学噪声的影响,导致性能不佳。这在天文观测、微光信号检测和医学图像中尤为重要。光学工程师可能不了解杂散光的传播或光学表面和挡板的散射。幸运的是,杂散光分析领域成熟,软件功能强大,对散射过程的理解不断增长。
衍射是一种杂散光机制,产生的能量分布超出几何预期。鬼像是入射光被反射和透射后产生的镜面效应。未经后抛光的金刚石车削表面会产生衍射光栅效应。研磨和抛光过程留下的微粗糙度会散射光线。灰尘也会散射光线,影响光学设备。油漆和表面处理会产生不同的散射光分布。所有结构都会根据温度和发射率辐射热能,影响长波红外成像设备的性能。
杂散光分析使用点源透射率(PST)等指标来描述光学系统的杂散光特性。PST是探测器上能量与入射能量的比值。杂散光百分比是光噪声功率与信号功率之比。鬼像计算用于识别敏感表面。热自发射通过几何构型因子(GCF)计算。
挡板、光阑和叶片用于控制不需要的光。Lyot光阑用于阻挡瞳孔边缘的衍射效应。含有叶片的挡板管用于遮蔽光学系统,控制散射事件数量。
现代杂散光分析软件经过多年发展,功能强大。软件定义和编辑复杂几何形状,描述镜面反射和散射特性。光线分割和重要性抽样用于计算杂散光。杂散光计算包括定义光源并进行非顺序传播。现代软件提供详细的杂散光传播信息,帮助分析人员优化系统。
在光学系统设计中,杂散光分析师努力使每个光子都有用。通过正确定位叶片或保持内表面干净,可以显著提高系统性能。
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麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈:集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》(2025年19卷3期)发表重大研究成果,成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问,为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步,有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
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手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下,手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件,其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数(MTF)是衡量光学系统成像质量的核心指标,而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统,其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值,本文从无焦光学系统特性与测量工具出发,明确空间频率不同单位的核心属性,结合实际案例完成换算推导,梳理换算关键要点,为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
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非线性光学晶体:现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料,突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈,是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术,梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用,并展望该类材料未来的发展方向,为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
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波前像差、点扩散函数(PSF)与调制传递函数(MTF)的关联解析
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2026-04-07
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非硅特种材料精密划片工艺技术方案
在半导体封装、光学器件、电子元器件等高端制造领域,蓝宝石、玻璃、陶瓷等非硅特种材料的应用日益广泛。此类材料物理特性与传统硅片差异显著,常规硅片划片工艺无法直接适配,易出现崩边、裂纹、刀具损耗大、良品率偏低等问题。结合材料特性与实际量产经验,针对蓝宝石、玻璃、陶瓷三大类核心材料,形成专业化精密划片工艺解决方案。
2026-04-07
