离轴反射系统的像差失调量计算方法

1

作者 徐航 王青 朱宏钰 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期655-660,共6页

基于矢量像差理论,推导了离轴反射系统的失调像差表达式,提出一种高效的离轴反射系统装调方法。通过分析发现失调离轴系统不会引入新形式的像差,只是由于光瞳缩放因子的原因,相较于同轴母系统,其几项初级像差会进行缩放,且高级孔径像差... 基于矢量像差理论,推导了离轴反射系统的失调像差表达式,提出一种高效的离轴反射系统装调方法。通过分析发现失调离轴系统不会引入新形式的像差,只是由于光瞳缩放因子的原因,相较于同轴母系统,其几项初级像差会进行缩放,且高级孔径像差会部分转化为低阶孔径像差;利用Zemax软件对离轴双反系统进行仿真,验证了失调像差表达式,模拟装调的失调量达到了10^(-4)mm数量级。最后,利用该计算方法指导了实际Φ150mm口径离轴双反扩束系统的装调,各初级像差达到10^(-5)(λ=632.8nm)数量级,系统的RMS值达到0.04λ,验证了该像差失调量计算方法的准确性。 展开更多

关键词 矢量像差理论 计算机辅助装调 离轴反射光学系统 Zernike系数

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卡塞格林式离轴反射系统准直仪的设计与装调方法

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作者 徐正奎 王春兴 +4 位作者 王世锦 王贵全 蔡顺文 李晓斌 黄声 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第12期1164-1169,共6页

根据生产需要,设计、生产了焦距为8m的卡塞格林式离轴反射系统准直仪,并构建先进装调方法精准装校,通过干涉图像和干涉条纹的判读,使卡式准直仪系统的成像质量接近设计水平,解决生产中准直仪最长焦距只有3m而无对应的产品所需空间频率... 根据生产需要,设计、生产了焦距为8m的卡塞格林式离轴反射系统准直仪,并构建先进装调方法精准装校,通过干涉图像和干涉条纹的判读,使卡式准直仪系统的成像质量接近设计水平,解决生产中准直仪最长焦距只有3m而无对应的产品所需空间频率的红外鉴别率测试靶板问题。 展开更多

关键词 离轴反射系统 四杆靶 装调方法

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自由曲面在离轴反射式空间光学成像系统中的应用 被引量：16

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作者 朱钧 吴晓飞 +2 位作者 侯威 杨通 金国藩 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第3期1-8,共8页

在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系... 在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系统的能力,并有潜力满足空间光学领域中的各类高端或特殊需求。文章紧扣自由曲面在空间光学领域提高系统性能、实现特殊结构的两大应用方向,瞄准空间光学成像系统的若干现实需求,包括小F数、大视场角、结构紧凑、带有实出瞳、无焦系统等,从目前相关研究成果中,重点介绍几款具有代表性的自由曲面离轴反射式成像系统,并阐述它们的系统构成、性能指标以及在空间光学中的应用优势,同时提出了应用建议及面临的困难。 展开更多

关键词 自由曲面 离轴反射系统 空间光学

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红外离轴系统金属反射镜设计与分析 被引量：10

4

作者 范磊 赵勇志 曹玉岩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期374-379,共6页

随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinem... 随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinematic定位和柔性去应力相结合的轻量化金属反射镜结构。首先从金属结构件的加工特点出发,分析了金属反射镜的轻量化形式和安装结构;接着针对某离轴反射系统中口径最大的离轴主镜,按照各设计要素建立了金属反射镜结构模型;最后采用有限元仿真分析方法,在各种工况下,对该主反射镜进行了详细的分析,结果均满足光学设计要求。 展开更多

关键词 离轴反射系统 金属镜 柔性结构 Kinematic定位 有限元方法

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大口径离轴反射式星模拟器光学系统设计 被引量：9

5

作者 张文颖 张国玉 张雷 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期949-954,共6页

星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离... 星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离轴反射式光学系统无色差、体积小、光利用率高、中心无遮拦等特点,提出一种离轴抛物面式准直光学系统。该系统由离轴主抛物面反射镜和次平面反射镜组成,实现了通光口径为Φ300mm,焦距为3 000mm,视场角为30′的准直光学系统设计,经像质分析表明,在视场角内畸变为0.006 2%(小于0.01%),MTF达到衍射极限,波相差为0.071 6λ,所设计的光学系统能满足要求,并论述了准直光学系统的装校过程。 展开更多

关键词 星模拟器 离轴反射系统 光学设计 大口径

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基于矢量像差理论的离轴反射光学系统初始结构设计 被引量：15

6

作者 操超 廖志远 +2 位作者 白瑜 范真节 廖胜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期114-121,共8页

传统的离轴反射光学系统初始结构设计方法是先求取轴对称反射光学系统结构,然后通过光瞳离轴、视场离轴或二者结合的方法实现无遮拦设计.由于同轴光学系统像差分布规律不适用于离轴光学系统,因此离轴后的反射光学系统结构像差较大,而且... 传统的离轴反射光学系统初始结构设计方法是先求取轴对称反射光学系统结构,然后通过光瞳离轴、视场离轴或二者结合的方法实现无遮拦设计.由于同轴光学系统像差分布规律不适用于离轴光学系统,因此离轴后的反射光学系统结构像差较大,而且系统无遮拦设计过程复杂.本文提出了一种基于矢量像差理论的离轴反射光学系统初始结构设计方法,可以直接获取光瞳离轴、视场离轴或二者结合的无遮拦离轴反射光学系统初始结构.该方法可以获得较好的离轴反射光学系统初始结构供光学设计软件进一步优化.针对面阵探测器,设计了一个长波红外离轴三反光学系统,通过光瞳离轴和视场离轴实现无遮拦设计,光学系统成像质量好,反射镜不存在倾斜和偏心,光学系统易于装调. 展开更多

关键词 几何光学 离轴反射系统 矢量像差理论 光学设计

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二维大视场离轴反射式光学系统设计 被引量：3

7

作者 于亚琼 王灵杰 +2 位作者 赵尚男 张建萍 张新 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期2019-2030,共12页

宽视场光学成像系统可以增大光学遥感器观测范围、提高探测效率。近年来,基于自由曲面的光学系统设计和制造取得了重大进展,为设计大视场、大相对孔径、高分辨率、高成像质量、无遮挡离轴反射系统提供了可能性。首先,分析了大视场离轴... 宽视场光学成像系统可以增大光学遥感器观测范围、提高探测效率。近年来,基于自由曲面的光学系统设计和制造取得了重大进展,为设计大视场、大相对孔径、高分辨率、高成像质量、无遮挡离轴反射系统提供了可能性。首先,分析了大视场离轴反射系统的像差特性,指出当不断增加系统视场角,尤其是子午方向视场角时,与视场相关的非对称高级像差量将剧烈增加;像场连续性要求更加凸显。接着,提出了一种二维大视场长焦距离轴光学系统设计方法:在常规光学系统初始结构基础上,采用多重结构形式,使子午方向视场角离散化,光学系统特定曲面分解为两个子曲面;并构建系统约束条件,通过约束系统外形尺寸、优化系统结构形式进而完成系统优化设计。最后,基于提出的方法,设计了一款焦距为1000 mm,像方F数为10,视场角为40°×16°的自由曲面离轴四反光学系统。设计结果表明:该系统全视场范围内成像质量较好,50 lp/mm的特征频率下,400~750 nm可见光波段内光学调制传递函数优于0.26,证明该方法切实有效。 展开更多

关键词 光学设计 离轴反射系统 自由曲面 二维大视场 曲面分解

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离轴反射光学系统像差特性研究 被引量：10

8

作者 庞志海 樊学武 +3 位作者 任国瑞 丁蛟腾 许亮 凤良杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期263-267,共5页

以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系... 以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系统的波像差系数均有不同比例的减小,且轴对称光学系统的高级孔径像差会在对应离轴光学系统中引入较低阶孔径像差,例如轴对称光学系统未校正球差,对应的离轴光学系统除过球差外还将引入彗差、像散等。相比于轴对称光学系统的像差,由于孔径偏移矢量的引入,离轴反射光学系统的像差不再关于中心视场旋转对称,有可能在轴外视场产生像差零点。 展开更多

关键词 矢量波像差 离轴反射光学系统 像差

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宽谱段、动态局部高分辨离轴主动反射变焦系统 被引量：6

9

作者 常军 沈本兰 +2 位作者 王希 张柯 牛亚军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期7-13,共7页

为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径... 为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径可变的变形镜实现变焦,避免了传统机械变焦中复杂的机械运动控制,减轻了系统体积和重量并有效地保证了系统的宽谱段和大视场;通过对变形镜面形的控制,在不同焦距处实现了全视场内任意感兴趣区域的局部高分辨成像,降低了数据传输量;而采用无色差的反射式系统则克服了传统透射式及折反射式系统只能实现单色局部高分辨成像的缺点。经过优化设计,系统在可见光范围内成像,焦距f′为75 mm（视场角FOV为x：0°~0.5°,y：3°~10°）~150mm（FOV为x：0°~0.5°,y：1.7°~5°）,F/#为7~14。理论和仿真分析表明,系统在各焦距处感兴趣区域内的成像质量均可达到衍射极限,实现了全视场内任意区域动态局部高分辨的成像效果。 展开更多

关键词 光学系统设计:离轴反射变焦系统 局部高分辨成像 主动光学 变形镜

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离轴反射式光学系统的研究进展与技术探讨 被引量：11

10

作者 李荣刚 张兴德 +3 位作者 孙昌锋 刘琳 李江勇 王诚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期128-131,共4页

离轴反射式光学系统具有大口径、宽光谱,高分辨率等特点,在空间与远程探测技术领域具有良好的应用前景。离轴反射式光学系统的复杂性加大了其设计与工程化的难度。本文在分析其特点的基础上,结合国内外的研究情况,对其设计方法、波前探... 离轴反射式光学系统具有大口径、宽光谱,高分辨率等特点,在空间与远程探测技术领域具有良好的应用前景。离轴反射式光学系统的复杂性加大了其设计与工程化的难度。本文在分析其特点的基础上,结合国内外的研究情况,对其设计方法、波前探测、计算机辅助装调、光学零件加工检测、轻量化等技术进行探讨。 展开更多

关键词 离轴反射式光学系统 波前探测 计算机辅助装调 轻量化

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离轴反射式系统面形误差高精度还原装调技术 被引量：5

11

作者 王春雨 黄阳 +4 位作者 王聪 牛锦川 赵英龙 张生杰 王蓉 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第2期58-66,共9页

应用于航天遥感领域的离轴反射式系统,由于装调中光学元件面形误差与位置失调引入的误差经常混合在一起,直接影响计算机辅助装调仿真分析的准确性,从而降低光学系统的装调品质和效率。为解决此难题,文章编制面形数据转换处理算法,对光... 应用于航天遥感领域的离轴反射式系统,由于装调中光学元件面形误差与位置失调引入的误差经常混合在一起,直接影响计算机辅助装调仿真分析的准确性,从而降低光学系统的装调品质和效率。为解决此难题,文章编制面形数据转换处理算法,对光学元件实测面形数据进行转化处理,结合光学设计软件Code V,准确计算、还原并剥离出面形误差对系统像质的影响,实现离轴反射式系统的快速高精度装调。经验证分析,该算法与传统的Zernike多项式反演拟合算法相比准确度更高,还原精度优于90%,且可实现非圆域(如:椭圆形、矩形、有遮拦等任意形状)光学元件实测面形在光学仿真软件中的高精度还原,为离轴反射式系统高精度快速装调提供更准确的计算。 展开更多

关键词 离轴反射式系统 面形误差 失调 计算机辅助装调 高精度还原 航天遥感

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离轴多反射镜系统支撑结构的设计与装调 被引量：5

12

作者 梅贵 翟岩 +1 位作者 苗健宇 浦前帅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2280-2287,共8页

针对离轴多反射式空间相机设计了一种胶接桁架支撑结构。采用T700碳纤维复合材料制造桁架杆,钛合金材料制造杆接头,J133环氧树脂胶作为黏合剂,桁架杆两端的钛合金接头作为相机各组件的接口。给出了装调和胶接的辅助设备及相应的方法和... 针对离轴多反射式空间相机设计了一种胶接桁架支撑结构。采用T700碳纤维复合材料制造桁架杆,钛合金材料制造杆接头,J133环氧树脂胶作为黏合剂,桁架杆两端的钛合金接头作为相机各组件的接口。给出了装调和胶接的辅助设备及相应的方法和步骤：即利用工装进行预装调,确定杆接头位置;然后通过抹胶完成正式装调,利用定位销钉实现杆接头复位;最后在室温下固化5-7天,拆除工装和销钉后桁架装调完毕。有限元分析和力学振动试验表明,固化完成的桁架一阶谐振频率优于90Hz,所支撑镜头的一阶谐振频率优于70Hz。对力学试验前后桁架的各反射镜接口平面度进行了测量,结果显示其最大相对偏差为5.3%,平面度均优于0.15mm。得到的结果表明该桁架的刚度及尺寸稳定性均满足设计要求。 展开更多

关键词 离轴多反射镜系统 支撑结构 桁架 碳纤维复合材料 装调

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多视场离轴全反射式光学系统 被引量：1

13

作者 何红星 赵劲松 潘顺臣 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期788-791,共4页

讨论了以长焦距、宽视场光学系统为应用背景的多视场离轴全反射式光学系统。全反射式光学系统进行离轴使用,可以实现无中心遮拦,能量利用率高。在离轴全反射式光学系统中通过移动或旋转反射镜组可得到多视场离轴全反射式光学系统。分析... 讨论了以长焦距、宽视场光学系统为应用背景的多视场离轴全反射式光学系统。全反射式光学系统进行离轴使用,可以实现无中心遮拦,能量利用率高。在离轴全反射式光学系统中通过移动或旋转反射镜组可得到多视场离轴全反射式光学系统。分析了多视场离轴全反射式光学系统的设计基础、设计方法及特点,并给出了双视场离轴全反射式光学系统和三视场离轴全反射式光学系统的设计结果。 展开更多

关键词 光学系统 全反射式光学系统 多视场 离轴全反射式光学系统

原文传递

离轴反射式扩束系统批量化装调方法研究 被引量：2

14

作者 卢唯实 王晶 《光电技术应用》 2020年第3期23-25,49,共4页

离轴反射式扩束系统因其具有无遮拦特性,在各类光学组合式系统中的应用越来越广泛,在各类平台中批量化使用逐渐增多。结合批量化生产需求,提出了一种新的离轴扩束系统的批量化装调方法。采用三坐标测量仪、激光干涉仪对系统主、次镜分... 离轴反射式扩束系统因其具有无遮拦特性,在各类光学组合式系统中的应用越来越广泛,在各类平台中批量化使用逐渐增多。结合批量化生产需求,提出了一种新的离轴扩束系统的批量化装调方法。采用三坐标测量仪、激光干涉仪对系统主、次镜分别进行标定,再通过坐标变换完成系统联调,减少了系统调试的变量,降低了调试难度。通过实际应用及对比测试,验证了装调方案的可行性。 展开更多

关键词 离轴反射系统 光学装调 激光扩束

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共孔径红外双色离轴全反射系统 被引量：2

15

作者 孙赤全 赵侃 孟军合 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期729-733,共5页

以初级像差理论为基础,重点分析了离轴三反系统初始结构参量的确定方法。利用CODEV软件编译计算并生成离轴三反光学系统初始结构的人机交互程序。将红外双色复合成像和离轴全反射系统结合起来,设计了一种共孔径红外双色离轴全反射系统... 以初级像差理论为基础,重点分析了离轴三反系统初始结构参量的确定方法。利用CODEV软件编译计算并生成离轴三反光学系统初始结构的人机交互程序。将红外双色复合成像和离轴全反射系统结合起来,设计了一种共孔径红外双色离轴全反射系统。该系统具有长焦距、大孔径、宽波段、平像场等特点,结构简单,像质优良,在航空航天领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 红外双色 离轴全反射系统 共孔径 光学设计

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新型离轴反射变焦距光学系统的多视场检测方法 被引量：2

16

作者 周继德 常军 +2 位作者 牛亚军 谢桂娟 王希 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期186-192,共7页

基于对离轴反射变焦距光学系统进行计算机辅助装调研究,需要检测离轴反射变焦距系统各个视场的波像差,除零度视场外,获得包括其他视场的波像差有助于提高计算机辅助装调的准确性,但是目前已有的波像差检测方法往往只能获得系统零度视场... 基于对离轴反射变焦距光学系统进行计算机辅助装调研究,需要检测离轴反射变焦距系统各个视场的波像差,除零度视场外,获得包括其他视场的波像差有助于提高计算机辅助装调的准确性,但是目前已有的波像差检测方法往往只能获得系统零度视场的波像差.本文针对这个难题提出了一种检测离轴反射变焦距光学系统各个视场波像差的方法,并应用于离轴三反变焦距光学系统的各视场波像差仿真检测.该方法在传统自准直干涉法的基础上进行改进,关键在于采用变形镜代替扫描的平面镜,并采用夏克-哈特曼波前传感器代替干涉仪,配合精确标定的激光器光源阵列,可以实现对离轴三反变焦距光学系统的多视场波像差同时检测.由理论分析和仿真模拟得出,该系统在视场（0°,3°）,（0°,4.2°）,（0°,5.5°）,（0°,7°）,（0°,9.8°）,（0°,14°）处经过变形镜补偿后的剩余波像差的RMS值分别为0.00039λ,0.00075λ,0.0024λ,0.00017λ,0.00053λ,0.0057λ,分析仿真结果表明此检测方案是可行的,且适用于离轴反射变焦距系统的计算机辅助装调技术的研究. 展开更多

关键词 光学系统波像差检测 计算机辅助装调 夏克-哈特曼波前传感器 离轴反射变焦距系统

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基于同心离轴双反射系统成像光谱仪的像散校正(英文)

17

作者 陈廷爱 唐义 +2 位作者 张丽君 常月娥 郑成 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期98-105,共8页

提出了一种基于同心离轴双反射系统的成像光谱仪，该系统由四片球面反射镜与一块平面光栅组成．在分析同心离轴双反射系统的基础上，结合像差理论与光程函数概念，推导了同心离轴双反射系统的像散公式，得到其消像散条件．消像散理论表... 提出了一种基于同心离轴双反射系统的成像光谱仪，该系统由四片球面反射镜与一块平面光栅组成．在分析同心离轴双反射系统的基础上，结合像差理论与光程函数概念，推导了同心离轴双反射系统的像散公式，得到其消像散条件．消像散理论表明，将消像散的同心离轴双反射系统分别应用于成像光谱仪的准直光路与聚焦光路中，可以实现成像光谱仪全光路消像散．研究了准直光路与聚焦光路共心对称的成像光谱仪结构，给出了其通用设计算法．根据初始结构计算方法，设计了工作波段在远紫外（120～180nm）的成像光谱仪实例，给出了初始结构的点略图与像散曲线图，以验证消像散理论的正确性．结果表明，初始结构完全符合消像散理论．优化设计后的成像光谱仪光谱分辨率接近1．6nm，调制传递函数值全视场全波段在0．37以上，具有良好的成像质量． 展开更多

关键词 成像光谱仪 像散 光程 同心离轴双反射系统 光学设计

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基于自由曲面双波段离轴三反光学系统的优化设计 被引量：3

18

作者 杨旭 李艳红 +2 位作者 张远健 朱大略 张智强 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第11期1195-1202,共8页

在航空遥感领域中,双波段光学系统是最具代表性的光学系统。与单一波段光学系统相比,双波段系统可以同时探测到背景信号和目标信号,从而获得更准确的信息。采用离轴反射系统这一方案与折射系统相比,在满足更长焦距的同时,又能实现光学... 在航空遥感领域中,双波段光学系统是最具代表性的光学系统。与单一波段光学系统相比,双波段系统可以同时探测到背景信号和目标信号,从而获得更准确的信息。采用离轴反射系统这一方案与折射系统相比,在满足更长焦距的同时,又能实现光学系统小型化的目标。本文提出一种基于自由曲面的反射系统作为设计蓝本,能够获得如下优点:视场角更大,光路容易折叠,系统成像质量高,能够达到高分辨率成像以及系统的轻量化设计。本文采用动态光学理论对系统初始结构进行求解并通过对系统元件的倾斜与偏移计算获得离轴系统,系统引入自由曲面获得更加优质的成像质量。系统参数如下:焦距为2000 mm,相对孔径为1/2,视场角为6°×1°,工作波段为3~5μm与8~12μm,选用法国Sofradir公司生产的红外双色焦平面阵列非制冷型探测器;设计结果表明,加入自由曲面后系统的成像质量得到了明显改善,系统在整个工作波段内MTF值在14 lp≥0.3。 展开更多

关键词 双波段系统 动态光学 离轴反射系统 自由曲面 轻量化设计

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三镜反射式光学系统综述(特邀) 被引量：10

19

作者 孟庆宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期274-289,共16页

三镜反射式光学系统由于具备同时校正球差、彗差与像散三种像差的能力,可以实现较高的光学性能,基于其反射镜数量少、装调复杂性可接受等特点,在光学成像领域有着广泛的应用。特别是离轴三镜反射式光学系统,凭借其无孔径遮拦、可实现大... 三镜反射式光学系统由于具备同时校正球差、彗差与像散三种像差的能力,可以实现较高的光学性能,基于其反射镜数量少、装调复杂性可接受等特点,在光学成像领域有着广泛的应用。特别是离轴三镜反射式光学系统,凭借其无孔径遮拦、可实现大视场等诸多优势,在高性能光学仪器装备中占据着重要位置。文中以典型的三镜反射式光学系统发展为主线,全面介绍了多种类型的三镜反射式光学系统,涵盖同轴三反系统、两轴三反系统、离轴三反系统与无焦三反系统,讨论了其光学结构特点、结构关联与光学系统性能,并给出了设计示例,供光学设计领域研究人员共同探讨。 展开更多

关键词 光学系统 反射式光学系统 同轴反射式光学系统 离轴反射式光学系统 无焦反射式光学系统

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制冷型中/长波红外双波段一体化全反射式光学系统设计

20

作者 刘芳芳 赵健 +3 位作者 丛强 李妥妥 汤天瑾 吴俊 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1166-1171,共6页

为避免透射式系统存在的色差问题,采用离轴反射式光学系统,在三镜后加分色片,分别成像到中波探测器及长波探测器的焦面上,实现对中波红外和长波红外两个谱段信息的同时成像。该一体化系统由3个离轴反射镜和一个分色片构成,为校正系统像... 为避免透射式系统存在的色差问题,采用离轴反射式光学系统,在三镜后加分色片,分别成像到中波探测器及长波探测器的焦面上,实现对中波红外和长波红外两个谱段信息的同时成像。该一体化系统由3个离轴反射镜和一个分色片构成,为校正系统像差,三镜采用XY多项式曲面。采用二次成像结构形式,具有100%冷光阑效率。系统F数为2.67,视场角11.4°×1.8°,工作波段为中波3.55~3.93μm,长波10.3~12.5μm。中波红外系统MTF平均值大于0.5@25 lp/mm,长波红外系统MTF平均值大于0.4@12.5 lp/mm,采用光学被动式消热差法对光学系统进行温度补偿,温度适应范围为-40℃~+60℃。 展开更多

关键词 制冷型光学系统 红外双波段 离轴全反射式系统 被动式消热差

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