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扩束准直光学系统中光学元件失调对高斯光束传输变换的影响分析 被引量:8
1
作者 周胜国 沈学举 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第2期253-256,266,共5页
基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,以高斯光束为激光束模型,推导了激光光束通过失调扩束准直光学系统的传输公式,分析了光学元件失调对扩束准直光学系统输出光束传输特性的影响,并在此基础上进行了仿真。实验结果表明,高斯光束通过失... 基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,以高斯光束为激光束模型,推导了激光光束通过失调扩束准直光学系统的传输公式,分析了光学元件失调对扩束准直光学系统输出光束传输特性的影响,并在此基础上进行了仿真。实验结果表明,高斯光束通过失调扩束准直光学系统时,出射光束变为偏心高斯光束,光学元件失调程度越大,输出光束越偏离光轴,光束质量越差。在同样的失调下,长焦距光学元件对输出光束影响更大,因此在激光扩束准直光学系统中,调整长焦距光学元件更为重要。 展开更多
关键词 高斯光束 偏心高斯光束 扩束准直光学系统 失调光学元件
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基于电阻阵列红外场景投射的准直光学系统设计 被引量:5
2
作者 曲兆俊 吴玲 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第8期446-449,共4页
详述了一种大出瞳距红外准直光学系统的设计过程。该准直光学系统可以同时向被测系统投射准直的红外目标和干扰辐射信号,工作于中波红外波段,焦距150 mm,视场±4°,出瞳直径100 mm,出瞳距1000 mm。给出了最后的设计结果,光学系... 详述了一种大出瞳距红外准直光学系统的设计过程。该准直光学系统可以同时向被测系统投射准直的红外目标和干扰辐射信号,工作于中波红外波段,焦距150 mm,视场±4°,出瞳直径100 mm,出瞳距1000 mm。给出了最后的设计结果,光学系统设计接近衍射限,各项性能均达到设计指标要求。 展开更多
关键词 场景投射 准直光学系统 光学设计
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一种精密光学系统自动准直的方法和分析 被引量:1
3
作者 孙东松 乔立杰 +2 位作者 赵远 王亚斌 戴永江 《红外与激光工程》 EI CSCD 1996年第6期12-18,共7页
基于外差干涉仪原理描述了用于精密空间光学自动准直的新方法,分析了利用这种方法进行光学测量的系统误差。结果表明,只要较好地控制倾斜误差或照明光源的质量,系统误差就可以消除。
关键词 准直光学系统 外差法 干涉仪
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大气激光通信准直光学系统设计 被引量:4
4
作者 王瑞 柯熙政 《西安理工大学学报》 CAS 2004年第4期408-412,共5页
在分析光能耦合效率随光准直系统的数值孔径变化规律在基础上,提出了根据光能耦合效率来确定准直光学系统的数值孔径的方法(不同于成像光学系统中确定数值孔径的方法),合理设计了准直光学系统,为大气激光通信准直光学系统的数值孔径的... 在分析光能耦合效率随光准直系统的数值孔径变化规律在基础上,提出了根据光能耦合效率来确定准直光学系统的数值孔径的方法(不同于成像光学系统中确定数值孔径的方法),合理设计了准直光学系统,为大气激光通信准直光学系统的数值孔径的确定提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 准直光学系统 数值孔径 光能耦合效率
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双通道红外准直投影光学系统设计 被引量:1
5
作者 郑雅卫 李俊娜 +4 位作者 高泽东 李建军 高教波 王军 高飞 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-62,共5页
介绍了一种双通道准直投影光学系统的设计。重点讨论了光学系统参数的分配以及利用Zemax光学设计软件多重结构功能进行优化的方法,并利用蒙特卡罗分析对系统的公差进行了分析。光学系统采用望远系统和成像系统组合,在望远系统和成像系... 介绍了一种双通道准直投影光学系统的设计。重点讨论了光学系统参数的分配以及利用Zemax光学设计软件多重结构功能进行优化的方法,并利用蒙特卡罗分析对系统的公差进行了分析。光学系统采用望远系统和成像系统组合,在望远系统和成像系统之间的平行光路中插入分束镜引入第2个目标源通道。光学系统工作波段8μm~12μm,视场12°,焦距228.3mm,入瞳距800mm,目标通道1和目标通道2的最大角分辨率分别为0.18mrad和0.17mrad,满足了投影系统的设计要求。 展开更多
关键词 准直投影光学系统 望远系统 成像系统 分束镜
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脉冲式半导体激光器准直光学系统的设计 被引量:2
6
作者 陈炳林 张河 孙全意 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期243-244,247,共3页
根据具体的探测环境和探测精度 ,通过理论分析 ,提出了脉冲式半导体激光器准直光束的单透镜设计方法和柱面透镜的设计方法 ,并且给出了具体的设计参数。可以获得高斯光束的准直发散角为 1.48mrad ;高斯光束的腰粗为 0 .32 5mm。
关键词 脉冲式半导体激光器 准直光学系统 透镜
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激光基准信标仪光学系统的设计
7
作者 季长路 张家钰 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期93-95,99,共4页
对激光光学准直系统进行了设计计算,绘制了激光电路图,并对激光器在本仪器中的使用进行了分析与探讨,给出了 最佳的使用条件及使用寿命。
关键词 激光发射器 发散角 激光光学准直系统 设计计算
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基于LCOS拼接技术的动态星模拟器光学系统设计 被引量:12
8
作者 郑茹 张国玉 +2 位作者 高越 孙高飞 高玉军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2144-2150,共7页
为了满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,针对传统星模拟器光学系统的技术特点,提出了一种基于硅基液晶(liquid crystal on silicon,LCOS)光学拼接技术的动态星模拟器光学系统设计方案。结合动态星模拟器的技术指标,使用LCOS作... 为了满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,针对传统星模拟器光学系统的技术特点,提出了一种基于硅基液晶(liquid crystal on silicon,LCOS)光学拼接技术的动态星模拟器光学系统设计方案。结合动态星模拟器的技术指标,使用LCOS作为星图显示的核心器件,通过LCOS光学拼接技术来实现星图显示覆盖全视场并满足拼接误差≤10″的拼接结果。根据动态星模拟器的工作原理,设计小畸变、平场复消色差的准直光学系统以实现动态星模拟器实时准确模拟星点,其设计结果表明:在10.2°视场角内准直光学系统相对畸变≤0.025%,调制传递函数(modulation transfer function,MTF)在60 lp/mm达到0.7。通过经纬仪实际测量,其星对角距误差≤25″,单像元等效张角误差≤6″,满足设计指标中的要求。 展开更多
关键词 准直光学系统 动态星模拟器 光学拼接技术 硅基液晶
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大视场可见光目标模拟器光学系统设计 被引量:6
9
作者 吕银环 张涛 童广辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期85-90,共6页
具有特定视场的动态可见光目标模拟器是可见光成像系统测试与评估的关键设备,该模拟器的准直投影光学系统决定了基于数字微镜阵列(DMD)的动态景象投射器的性能。根据成像系统测试与评估需求,本文对可见光准直投影光学系统进行设计。基... 具有特定视场的动态可见光目标模拟器是可见光成像系统测试与评估的关键设备,该模拟器的准直投影光学系统决定了基于数字微镜阵列(DMD)的动态景象投射器的性能。根据成像系统测试与评估需求,本文对可见光准直投影光学系统进行设计。基于对投影光学系统的参数计算,设计了视场58°的大视场可见光目标模拟器光学系统。将设计结果与成像光学系统进行匹配仿真,获得了良好的配合效果。通过对所研制的系统进行测试,实验结果表明所设计的光学系统完全满足模拟器的要求和对动态场景的仿真需求。 展开更多
关键词 目标模拟器 DMD 景象仿真系统 准直投影光学系统
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激光测距机发射光学系统透射特性研究 被引量:3
10
作者 沈学举 周胜国 张亚峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期143-147,共5页
为分析激光测距机发射光学系统透射特性对测距性能的影响,利用光线追迹公式和部分偏振光理论,得出了激光测距机发射光学系统透射率的定量解析式。针对发射光学系统特例,定量分析了其透射率与入射激光束偏振参量和几何光学参量间的关系... 为分析激光测距机发射光学系统透射特性对测距性能的影响,利用光线追迹公式和部分偏振光理论,得出了激光测距机发射光学系统透射率的定量解析式。针对发射光学系统特例,定量分析了其透射率与入射激光束偏振参量和几何光学参量间的关系。结果表明:随着入射角增加,激光束偏振参量对发射光学系统透射特性将产生较明显影响,当激光器发射的激光脉冲是随机的部分偏振光时将引起测距机发射激光脉冲能量的随机变化。 展开更多
关键词 激光技术 激光测距机 准直光学系统 透射率 偏振光
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双通道红外投影光学系统的分析和设计 被引量:3
11
作者 郑雅卫 强华 +5 位作者 郭云萍 高教波 王军 李俊娜 高泽东 吴文利 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期391-394,共4页
分析了双通道投影系统光路,介绍了准直投影光学系统的设计。此投影系统由目标源和干扰源2个通道组成,2个通道共用一个光学系统。光学系统采用二次成像结构来满足外形及质量的要求,在光学系统的最后一面和焦平面之间插入分束镜来引入目... 分析了双通道投影系统光路,介绍了准直投影光学系统的设计。此投影系统由目标源和干扰源2个通道组成,2个通道共用一个光学系统。光学系统采用二次成像结构来满足外形及质量的要求,在光学系统的最后一面和焦平面之间插入分束镜来引入目标源通道,并通过减小分束镜的厚度来控制干扰源通道的像差。光学系统工作波段为8μm~12μm,焦距315.69mm,视场8.5°,入瞳距900mm,最后的像质表明此光学系统能够满足使用要求。 展开更多
关键词 投影系统 准直投影光学系统 分束镜 二次成像结构
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基于双DMD的红外场景投影仪光学系统设计 被引量:3
12
作者 郑雅卫 胡煜 +6 位作者 郭云强 高教波 王军 李俊娜 吴江辉 刘方 陈青 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1330-1335,共6页
为提高中波红外场景投影仪的帧速和灰度等级,提出了一种基于双数字微反射镜器件(DMD)的光学系统方案。该光学系统包括照明系统和准直投影光学系统,照明系统采用可提供均匀照明的柯勒照明系统,利用2个非球面透镜简化结构,采用3片式全内反... 为提高中波红外场景投影仪的帧速和灰度等级,提出了一种基于双数字微反射镜器件(DMD)的光学系统方案。该光学系统包括照明系统和准直投影光学系统,照明系统采用可提供均匀照明的柯勒照明系统,利用2个非球面透镜简化结构,采用3片式全内反(TIR)棱镜来实现光路的折转衔接以及2个DMD调制的叠加;准直投影光学系统采用二次成像结构,通过合理分配各透镜组光学参数,并采用非球面透镜进行优化设计,得到的光学系统F数为0.94,入瞳距为850 mm,角分辨率为0.19 mrad。投影仪的测试与仿真结果表明此光学系统完全满足红外场景投影仪的使用要求。 展开更多
关键词 准直投影光学系统 照明系统 全内反(TIR)棱镜 二次成像结构
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特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计 被引量:1
13
作者 郑茹 李长余 +3 位作者 高越 李光茜 刘博 孙阔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期16-24,共9页
为实现星光定向仪地面标定工作,同时满足辐射均匀性、特定辐照度和光谱三项模拟要求,提出了特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计方案。根据辐照度模拟要求和均匀辐照要求,建立光源系统辐通量传递模型,设计了满足辐射光谱要... 为实现星光定向仪地面标定工作,同时满足辐射均匀性、特定辐照度和光谱三项模拟要求,提出了特定辐照度下均匀辐射的红外星模拟器光学系统设计方案。根据辐照度模拟要求和均匀辐照要求,建立光源系统辐通量传递模型,设计了满足辐射光谱要求的均匀辐射光源系统。结合星光定向仪和红外星模拟器的对接要求,设计了具有高成像质量的透射式准直光学系统。结合设计结果,利用Tracepro软件对光学系统进行建模,仿真分析光源系统辐射面和光学系统出口处的辐照度和辐照均匀性,并利用辐照计对光源辐射面辐照度和均匀性进行实验测试,验证理论分析的准确性。实测结果表明,光源辐射面的辐照度达到指标要求,辐照不均匀度为2.75%,满足红外星模拟器研制要求。 展开更多
关键词 红外星模拟器 辐通量传递模型 Tracepro软件 准直光学系统 辐照均匀性
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高精度动态星模拟器的光学系统设计 被引量:9
14
作者 赵梓朝 陈启梦 +1 位作者 唐子博 王哲 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期641-644,共4页
为了完成星敏感器的地面标定工作,满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,根据动态星模拟器的工作原理,利用ZEMAX软件完成光学系统设计,实现了高精度动态星模拟器准确模拟星点。实验结果表明:系统焦距为110 mm,视场为16°,光谱... 为了完成星敏感器的地面标定工作,满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,根据动态星模拟器的工作原理,利用ZEMAX软件完成光学系统设计,实现了高精度动态星模拟器准确模拟星点。实验结果表明:系统焦距为110 mm,视场为16°,光谱范围为0.5~0.8μm,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.05%,在60线对/mm时调制传递函数(MTF)优于0.7。提出了装配后确定系统实际焦面的方法,最后对光学系统实际出射精度进行分析和实验验证,验证结果表明:设计的高精度动态星模拟器光学系统的成像精度达到9″,实测的星间角距误差均优于13″,整个系统可以满足高精度动态星模拟器的使用要求。 展开更多
关键词 计量学 星模拟器 地面标定 准直光学系统 焦面
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空心高斯光束的非准直透镜系统衍射研究
15
作者 刘秋平 邓凯 +1 位作者 曾阳素 李建龙 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期37-41,共5页
利用非准直光学系统的ABCD矩阵表达式和Collins衍射积分公式,推导出了空心高斯光束通过光阑和非准直4f透镜系统衍射场的解析表达式,并对衍射场进行了研究分析.数值模拟计算表明,空心光束的阶数、束腰和4f透镜系统的错位位移等因素对衍... 利用非准直光学系统的ABCD矩阵表达式和Collins衍射积分公式,推导出了空心高斯光束通过光阑和非准直4f透镜系统衍射场的解析表达式,并对衍射场进行了研究分析.数值模拟计算表明,空心光束的阶数、束腰和4f透镜系统的错位位移等因素对衍射场特性有很大的影响. 展开更多
关键词 空心高斯光束 圆形光阑 准直光学系统 衍射积分
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光电成像系统动态调制传递函数测量装置 被引量:3
16
作者 姜昌录 袁良 +5 位作者 汪建刚 李辉 王生云 康登魁 杨朋利 王雷 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期592-596,共5页
在光电成像系统中,动态调制传递函数受到光学系统波像差、探测组件信号分辨率及传递特性以及载体运动引起图像模糊等环节对图像质量的综合影响,成为光电成像系统的重要参数之一。论文基于光电成像系统动静态调制传递函数的测试原理,研... 在光电成像系统中,动态调制传递函数受到光学系统波像差、探测组件信号分辨率及传递特性以及载体运动引起图像模糊等环节对图像质量的综合影响,成为光电成像系统的重要参数之一。论文基于光电成像系统动静态调制传递函数的测试原理,研制一种动态调制传递函数测量装置,其中光学准直系统焦距为10000 mm,运动目标速度控制范围达到30 mm/s~5000 mm/s,满足长焦距光电成像系统的动态调制传递函数测试。利用该装置进行了一系列的实验研究,结果表明,动态调制传递函数测量重复性优于0.01,测量不确定度达到U=0.05(k=2)。 展开更多
关键词 光电成像系统 动态调制传递函数 动态目标发生器 光学准直系统
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离轴抛物面镜准直输出辐照度特性 被引量:5
17
作者 邹百英 赵慧洁 +1 位作者 张颖 李建华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期688-692,共5页
基于离轴抛物面镜的准直光学系统因其无色差、材料易得、工作谱段宽、无中心遮挡等优点被广泛应用于传感系统校准、辐射测量、红外目标模拟器等系统中。为了分析设计的准直系统是否满足实际需求,对准直系统输出的辐照度特性进行了理论... 基于离轴抛物面镜的准直光学系统因其无色差、材料易得、工作谱段宽、无中心遮挡等优点被广泛应用于传感系统校准、辐射测量、红外目标模拟器等系统中。为了分析设计的准直系统是否满足实际需求,对准直系统输出的辐照度特性进行了理论分析及仿真研究。基于辐照度传输模型给出了准直系统输出面辐照度分布表达式,并给出了准直光束发散角与抛物面焦距、光源口径及离轴角之间等的定量关系。采用光线追迹方法仿真分析了准直系统在不同光源口径情况下的输出面辐照度分布情况,并对输出辐照度均匀性进行了定量分析。文中所提出的分析方法对提高离轴抛物面镜的准直性和输出辐照度均匀性有重要的意义。 展开更多
关键词 辐照度分析 准直光学系统 离轴抛物面镜 辐照度传输模型 光线追迹
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星模拟器多星等模拟方法研究 被引量:8
18
作者 张晓娟 张健 +2 位作者 杨俊杰 张丽娜 张建良 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1150-1155,共6页
根据星模拟器对真实星等模拟的需求,结合星模拟器工作原理,优化设计了一种高成像质量星模拟器光学系统;建立了星等能量计算模型,实现了星等能量的理论计算;提出一种两片线性渐变密度滤光片组合的多星等模拟方案,实现了多星等能量的高精... 根据星模拟器对真实星等模拟的需求,结合星模拟器工作原理,优化设计了一种高成像质量星模拟器光学系统;建立了星等能量计算模型,实现了星等能量的理论计算;提出一种两片线性渐变密度滤光片组合的多星等模拟方案,实现了多星等能量的高精度连续调节;软件仿真结果验证-2~6等星星等模拟误差均小于±10%,满足真实星等的模拟要求,为星模拟器的真实星等模拟提供一种设计思路。 展开更多
关键词 星模拟器 准直光学系统 星等模拟 线性渐变密度滤光片
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红外星模拟器星点位置分析与模拟技术研究 被引量:3
19
作者 郑茹 刘博 +2 位作者 高越 王凌云 陈启梦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期115-121,共7页
针对传统星点位置误差测试方法无法应用于红外星模拟器,提出了一种红外星模拟器星点位置分析、模拟与测试的新方法。结合传统星模拟器星点位置测试方法,分析像差对星点位置的影响因素,建立像差与星点位置模拟理论模型,并通过误差拟合,... 针对传统星点位置误差测试方法无法应用于红外星模拟器,提出了一种红外星模拟器星点位置分析、模拟与测试的新方法。结合传统星模拟器星点位置测试方法,分析像差对星点位置的影响因素,建立像差与星点位置模拟理论模型,并通过误差拟合,分析出像质好则单星位置误差小的理论关系。依据红外星模拟器与星敏感器的对接方式,设计了出瞳距大且外置的可见和红外光双重组态下的准直光学系统,并实现红外波段像质优于可见光波段像质。利用经纬仪实测,验证理论模型的准确性,同时实测结果表明,可见光波段单星位置误差优于±13.65″,红外波段间接实现单星位置误差优于±13.65″。 展开更多
关键词 红外星模拟器 双重组态准直光学系统 单星位置误差
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可见与红外、紫外通信
20
《中国光学》 EI CAS 2003年第2期81-81,共1页
TN929.1 2003021420准直光学系统在红外无线互连传输中的应用=Applicationof collimating optical lenses to the infrared field of wire-lessinterconnecting[刊,中]/张尹馨(天津大学精密仪器与光电子工程学院.天津(300072)),周革…/... TN929.1 2003021420准直光学系统在红外无线互连传输中的应用=Applicationof collimating optical lenses to the infrared field of wire-lessinterconnecting[刊,中]/张尹馨(天津大学精密仪器与光电子工程学院.天津(300072)),周革…//光电子·激光.—2002,13(9).—904-907提出用集成透射式光学系统准直LED的发散光。以USB/IrDA网络适配器为例,将准直光学系统集成在红外通讯卡上进行连机实验。实验结果表明,在Windows 98环境下,红外无线传输距离由原来的1.5m增大至4.1m,有效传输速率略有增大;Windows 2000环境下。 展开更多
关键词 准直光学系统 光电子 红外通讯 无线互连 网络适配器 红外无线传输 精密仪器 集成 紫外通信 天津大学
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