微結(jié)構(gòu)觀測鏡光學結(jié)構(gòu)研究與設計.pdf

1、該文主要針對微小盲孔與微小面積(醫(yī)學應用等)提出一種微結(jié)構(gòu)觀測鏡儀器結(jié)構(gòu).該儀器基于直接成像原理,主要針對常見通信機架上光纖連接器FC、SC設計,深入到直徑2.5毫米的盲孔底部進行檢測.現(xiàn)在國外的類似儀器數(shù)值孔徑和視場均受被觀測孔徑的限制,體積較大,只能觀測光纖端面污染情況.針對以上限制,考慮擴展應用,根據(jù)應用光學理論對儀器提出以下結(jié)構(gòu)要求:1.儀器的微型化設計,便于手持和攜帶,用于檢測通信機架上光纖連接器內(nèi)孔或醫(yī)學檢測.內(nèi)窺式探測頭中

2、微小物鏡不受數(shù)值孔徑限制,也有一定視場.2.光學系統(tǒng)可以低倍率粗觀測和高倍率細觀測.因數(shù)值孔徑不受嚴格限制,故系統(tǒng)既有低倍定焦物鏡,還有高倍變焦物鏡,二者可單獨使用,也可對接構(gòu)成高倍系統(tǒng).可接目鏡直接觀測,也可接CCD攝像頭攝取圖像,再通過計算機處理.并可應用CCD細分技術(shù)以適當滿足變倍率和高倍率的分辨率要求.3.一般照明只能觀測光纖端面不透明的污染.為了能觀測到位相型污染,在系統(tǒng)中設置了相襯法照明.4.為了瞄準非視場中心處的細節(jié),利用

3、轉(zhuǎn)動系統(tǒng)中微掃描器將值得注意的局部置于視場中心.5.為保證以上功能,并將機械、光學、電子及CCD攝像系統(tǒng)集成在一個微小體積和能夠較長時間手持重量內(nèi),總體設計將著重于儀器的微型化.論文的主要工作:1.分析了光纖端面檢查的方法,針對兩種連接器和應用條件提出光學系統(tǒng)總體設計思路,給出了系統(tǒng)原理圖,討論了其中光學系統(tǒng)應用功能的擴展.2.基于應用光學理論,設計物鏡鏡頭組,柯拉照明系統(tǒng),并對鏡頭組的變焦距拆分、掃描法等作了研究.3.基于像差理論選擇