定向增强回反射微结构器件的研究
发布时间：2021-07-20 10:46
定向回反射微结构器件具有良好的回归反射效果,广泛应用于道路交通标志、车身安全标识、夜间安全警示服等领域,其明亮的定向回归反射效果,可以有效增强物体的能见度,起到醒目的作用。近年来,随着定向回反射微结构器件在各种动态光学准直系统、激光射击模拟器中后向反射镜等光学领域的广泛应用,研制具有高回归反射性能的定向回反射微结构器件成为时下热点。本论文重点研究了对808nm半导体激光器具有高回归反射性能的定向增强回反射微结构器件。通过对比微棱镜和玻璃微珠两种回归反射元件的不同特性,选择玻璃微珠为回归反射单元,并确定器件为开放型结构。文章理论分析了发生定向回归反射时玻璃微珠折射率对回归反射光线的影响,为定向增强开放型结构回反射器件回归反射性能,建立了玻璃微珠结构单元,通过仿真1.93、2.0和2.2三种折射率玻璃微珠在两种基底（反射率为10%的普通基底和反射率为99%的高反射基底）上回归反射性能的大小,分析了基底反射率对开放型微结构器件回归反射性能的影响。结果表明:基底反射率可以定向增强回反射微结构器件的回归反射性能,且1.93折射率玻璃微珠具有较好的定向回归反射性能。通过镀制光学薄膜来获得高反射率基...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定向回归反射标志在日常生活中的几种应用
第1章绪论2理系统。反射光线的光波信号强度影响接收系统探测器的灵敏度，进而影响模拟器性能。理论来说，目标回反射系统为平面镜时反射性能较高，但是平面镜有入射角时并不能保证反射光线返回到接收系统，因此需要定向回归反射镜来实现发射的回收。因此研制高性能的定向回反射器件对于提高模拟系统响应灵敏度具有重要实用价值。图1.2激光模拟器整机系统图目前定向回归反射器件主要以玻璃微珠和微棱镜两种回归元件为主[7-8]，而根据回归元件组成的回反射器件的结构不同，反射性能和用途具有较大的差异，因此，对于定向增强回归反射器件的回归反射性能，对回归元件的研究和器件结构的分析是关键。1.1定向回归反射器件核心单元定向回归反射元件伴随着现代光学材料的发展而不断发展，目前根据产生定向回归反射方式的不同，可以将回归反射元件分玻璃微珠和微棱镜两种。1.1.1玻璃微珠玻璃微珠是近年来发展起来的一种新型材料，从结构上可以分为实心、空心和多孔三种类别，其主要来源于人工合成或从粉煤灰中提龋直径在数微米至几百微米之间的微玻璃(或陶瓷)球体，因为其具有光学性能好、抗冲击性能强、球形透镜特性、滚动性好、导热系数低、质轻等特点广泛应用于各个方面[9-12]。空心玻璃微珠作为浮力调节机制，与高强度基体树脂复合制备而成的固体浮力材料(SBM)具有低吸水性、低密度和高耐压强度等优点，常用作深海浮力材料[13]，而实心玻璃微珠因为其具有球形透镜特性的特点，常被用作定向回反射器件回归反射元件[14]。实心玻璃微珠主要组成成份有TiO2、BaO、SiO2和CaO2等，其制成品无色透明，作为回归反射元件时不受外界颜色光的影响而具有较好的识别性。根据不同的特性可分为高折射率玻璃微珠、超高折射率玻璃微珠、憎水玻璃微珠、彩色玻璃微珠等
面加保护膜，然后在下面加背胶就制造出了在道路上广泛使用的截角棱镜型回归反射式反光膜。1.2定向回反射器件的分类及结构根据组成定向回反射器件回归反射元件的不同，可以分为玻璃微珠型回反射器件和微棱镜型回反射器件两种，因为玻璃微珠和微棱镜发生定向回归反射的方式不同，组成器件在结构、性能等方面具有较大的差异。1.2.1玻璃微珠型回反射器件玻璃微珠定向回归反射是利用其具有球形透镜的光学特性，入射光线在玻璃微珠界面和内部经过两次折射和一次反射后，一部分出射光与入射光相反的方向逆向平行射出，其光路如图1.3所示,0I为入射光线，1I为回归反射光线。图1.3玻璃微珠定向回归反射原理玻璃微珠型定向回反射器件是利用高折射率玻璃微珠将入射光线集中在一个小锥角内，然后经过玻璃微珠后表面反射使光线返回光源处的逆反射原理制备而成，其
【参考文献】：
期刊论文
[1]逆反射材料中玻璃微珠的协同效应[J]. 袁长迎,张修路,罗雰,阳建,夏云峰,余月,李萍. 四川大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]反光材料在交通安全领域的应用及未来[J]. 刘干. 中国公路. 2019(15)
[3]高折射中空玻璃微珠在热反射涂料中的隔热性能研究[J]. 董晶亮,卢普光,丁杨. 硅酸盐通报. 2019(07)
[4]5XXX系铝镁合金的研究进展[J]. 蒋靖宇,赖松柏,路丽英,方杰,刘刚,孟松,姜锋. 载人航天. 2019(03)
[5]基于TracePro软件的荧光信号光收集光路的设计与仿真[J]. 王岩,陈平,龚诚,孙德川,刘伟伟,林列. 光学学报. 2018(11)
[6]荒漠戈壁地区交通标志反光膜结构选型研究[J]. 王瑶文,张琪,李先锋,刘子宇. 公路. 2016(11)
[7]大口径反射镜高反射膜研究进展[J]. 孙梦至,王彤彤,王延超,刘震,刘海,王笑夷,杨海贵,高劲松. 中国光学. 2016(02)
[8]适用于高温环境的激光合作目标反射性能测量[J]. 张鹏,田春林,丁蕴丰,曹国华. 激光与光电子学进展. 2016(03)
[9]反光织物上玻璃微珠逆反射性能的光学分析[J]. 刘晓艳,王雅苑. 材料导报. 2015(S2)
[10]影响回归反射织物逆反射系数的因素探讨[J]. 韩君,饶海青,杨辉勇,黄云刚,赵礼洋,谢华斌. 产业用纺织品. 2015(04)
硕士论文
[1]固体浮力材料的力学性能研究[D]. 应枭.大连理工大学 2019
[2]城市地下交通空间安全技术研究[D]. 周茜.北京建筑大学 2015
[3]玻璃微珠反光织物的制备与理论研究[D]. 王雅苑.东华大学 2015
[4]回归反射材料在建筑领域的应用研究[D]. 侯文志.吉林建筑大学 2014
本文编号：3292681
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定向回归反射标志在日常生活中的几种应用
第1章绪论2理系统。反射光线的光波信号强度影响接收系统探测器的灵敏度，进而影响模拟器性能。理论来说，目标回反射系统为平面镜时反射性能较高，但是平面镜有入射角时并不能保证反射光线返回到接收系统，因此需要定向回归反射镜来实现发射的回收。因此研制高性能的定向回反射器件对于提高模拟系统响应灵敏度具有重要实用价值。图1.2激光模拟器整机系统图目前定向回归反射器件主要以玻璃微珠和微棱镜两种回归元件为主[7-8]，而根据回归元件组成的回反射器件的结构不同，反射性能和用途具有较大的差异，因此，对于定向增强回归反射器件的回归反射性能，对回归元件的研究和器件结构的分析是关键。1.1定向回归反射器件核心单元定向回归反射元件伴随着现代光学材料的发展而不断发展，目前根据产生定向回归反射方式的不同，可以将回归反射元件分玻璃微珠和微棱镜两种。1.1.1玻璃微珠玻璃微珠是近年来发展起来的一种新型材料，从结构上可以分为实心、空心和多孔三种类别，其主要来源于人工合成或从粉煤灰中提龋直径在数微米至几百微米之间的微玻璃(或陶瓷)球体，因为其具有光学性能好、抗冲击性能强、球形透镜特性、滚动性好、导热系数低、质轻等特点广泛应用于各个方面[9-12]。空心玻璃微珠作为浮力调节机制，与高强度基体树脂复合制备而成的固体浮力材料(SBM)具有低吸水性、低密度和高耐压强度等优点，常用作深海浮力材料[13]，而实心玻璃微珠因为其具有球形透镜特性的特点，常被用作定向回反射器件回归反射元件[14]。实心玻璃微珠主要组成成份有TiO2、BaO、SiO2和CaO2等，其制成品无色透明，作为回归反射元件时不受外界颜色光的影响而具有较好的识别性。根据不同的特性可分为高折射率玻璃微珠、超高折射率玻璃微珠、憎水玻璃微珠、彩色玻璃微珠等
面加保护膜，然后在下面加背胶就制造出了在道路上广泛使用的截角棱镜型回归反射式反光膜。1.2定向回反射器件的分类及结构根据组成定向回反射器件回归反射元件的不同，可以分为玻璃微珠型回反射器件和微棱镜型回反射器件两种，因为玻璃微珠和微棱镜发生定向回归反射的方式不同，组成器件在结构、性能等方面具有较大的差异。1.2.1玻璃微珠型回反射器件玻璃微珠定向回归反射是利用其具有球形透镜的光学特性，入射光线在玻璃微珠界面和内部经过两次折射和一次反射后，一部分出射光与入射光相反的方向逆向平行射出，其光路如图1.3所示,0I为入射光线，1I为回归反射光线。图1.3玻璃微珠定向回归反射原理玻璃微珠型定向回反射器件是利用高折射率玻璃微珠将入射光线集中在一个小锥角内，然后经过玻璃微珠后表面反射使光线返回光源处的逆反射原理制备而成，其
【参考文献】：
期刊论文
[1]逆反射材料中玻璃微珠的协同效应[J]. 袁长迎,张修路,罗雰,阳建,夏云峰,余月,李萍. 四川大学学报(自然科学版). 2019(06)
[2]反光材料在交通安全领域的应用及未来[J]. 刘干. 中国公路. 2019(15)
[3]高折射中空玻璃微珠在热反射涂料中的隔热性能研究[J]. 董晶亮,卢普光,丁杨. 硅酸盐通报. 2019(07)
[4]5XXX系铝镁合金的研究进展[J]. 蒋靖宇,赖松柏,路丽英,方杰,刘刚,孟松,姜锋. 载人航天. 2019(03)
[5]基于TracePro软件的荧光信号光收集光路的设计与仿真[J]. 王岩,陈平,龚诚,孙德川,刘伟伟,林列. 光学学报. 2018(11)
[6]荒漠戈壁地区交通标志反光膜结构选型研究[J]. 王瑶文,张琪,李先锋,刘子宇. 公路. 2016(11)
[7]大口径反射镜高反射膜研究进展[J]. 孙梦至,王彤彤,王延超,刘震,刘海,王笑夷,杨海贵,高劲松. 中国光学. 2016(02)
[8]适用于高温环境的激光合作目标反射性能测量[J]. 张鹏,田春林,丁蕴丰,曹国华. 激光与光电子学进展. 2016(03)
[9]反光织物上玻璃微珠逆反射性能的光学分析[J]. 刘晓艳,王雅苑. 材料导报. 2015(S2)
[10]影响回归反射织物逆反射系数的因素探讨[J]. 韩君,饶海青,杨辉勇,黄云刚,赵礼洋,谢华斌. 产业用纺织品. 2015(04)
硕士论文
[1]固体浮力材料的力学性能研究[D]. 应枭.大连理工大学 2019
[2]城市地下交通空间安全技术研究[D]. 周茜.北京建筑大学 2015
[3]玻璃微珠反光织物的制备与理论研究[D]. 王雅苑.东华大学 2015
[4]回归反射材料在建筑领域的应用研究[D]. 侯文志.吉林建筑大学 2014
本文编号：3292681
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