小口径反射式光学系统装调方法研究分析 被引量：3

1

作者 李星 阚博涵 +1 位作者 尤宏波 杨栋梁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期933-938,共6页

在红外光学装调系统中,镜片间距是需要精密控制的重要装调参数。由于反射镜在红外光学系统中通常为折转光路,传统装调方法无法直接应用,所以高精度光学系统一直着重关注折转光路中距离的装调方法。文章提出了两种折转光路距离的装调方法... 在红外光学装调系统中,镜片间距是需要精密控制的重要装调参数。由于反射镜在红外光学系统中通常为折转光路,传统装调方法无法直接应用,所以高精度光学系统一直着重关注折转光路中距离的装调方法。文章提出了两种折转光路距离的装调方法,即接触式装调与非接触式装调。针对这两种装调方法,使用了小口径反射镜进行了实例验证。并对比两种装调方法的结果,分析得出两种装调方法的优劣性。 展开更多

关键词 小口径 反射镜系统 光学装调 镜面定位仪 误差分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

离轴反射式光学系统设计 被引量：27

2

作者 伍和云 王培纲 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期34-37,共4页

提出通过光瞳和视场离轴,实现无中心遮拦的离轴反射式光学系统设计方法。在同轴三反射光学系统基础上,将光瞳和视场适当离轴,实现镜间遮拦的消除。分主镜或次镜为系统孔径光阑两种情况,导出同轴三反射光学系统初级像差公式和初始结构参... 提出通过光瞳和视场离轴,实现无中心遮拦的离轴反射式光学系统设计方法。在同轴三反射光学系统基础上,将光瞳和视场适当离轴,实现镜间遮拦的消除。分主镜或次镜为系统孔径光阑两种情况,导出同轴三反射光学系统初级像差公式和初始结构参数计算公式。由三反射系统成像性质,进一步总结无焦光路条件。根据设计理论计算离轴三反射系统初始结构,利用Zemax优化得到无中心遮拦的离轴三反射空间观测望远镜。入瞳320mm,视场(±0.3°)×(±0.6°),焦距1800mm。 展开更多

关键词 离轴系统设计 光学系统设计 反射式光学系统 非球面系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

离轴反射式光学系统的研究进展与技术探讨 被引量：11

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

反射式自由曲面头盔显示器光学系统设计 被引量：11

4

作者 刘军 黄玮 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期142-147,共6页

头盔显示器(HMD)作为一种头戴目视设备,具有小型化、轻量化的特点,同时为了获得良好的佩戴体验,要求合理的出瞳距、出瞳直径以及视场。为了同时满足头盔显示器的上述要求,采用紧凑的双反射镜结构来满足头盔显示器对体积和重量的要求,应... 头盔显示器(HMD)作为一种头戴目视设备,具有小型化、轻量化的特点,同时为了获得良好的佩戴体验,要求合理的出瞳距、出瞳直径以及视场。为了同时满足头盔显示器的上述要求,采用紧凑的双反射镜结构来满足头盔显示器对体积和重量的要求,应用自由曲面增加设计自由度来校正大视场和非旋转对称结构引入的像差,并阐述了自由曲面补偿非旋转对称光学系统像差的基本原理以及该光学系统的设计方法与过程。该光学系统无色差,视场为50°×25°,出瞳大小为8 mm,出瞳距大于27 mm。在奈奎斯特频率处全视场的调制传递函数大于0.4,可应用于新一代头盔显示技术。 展开更多

关键词 光学设计 自由曲面 头盔显示 反射式光学系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种紧凑离轴反射式多波段共用光学系统 被引量：5

5

作者 焦明印 李元 肖相国 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期949-952,981,共5页

给出了一种可用于红外热成像、激光测距(照射)及可见光电视的多波段共用离轴反射式望远光学系统,可结合快速反射镜构成复合稳定光电系统,具有结构紧凑、重量轻和无中心遮拦的特点,其中的反射镜均为二次曲面或平面,相对于常规离轴三反系... 给出了一种可用于红外热成像、激光测距(照射)及可见光电视的多波段共用离轴反射式望远光学系统,可结合快速反射镜构成复合稳定光电系统,具有结构紧凑、重量轻和无中心遮拦的特点,其中的反射镜均为二次曲面或平面,相对于常规离轴三反系统具有较好的加工和装调工艺性。 展开更多

关键词 光学设计 反射式光学系统 多波段共光路

在线阅读 下载PDF 职称材料

三镜反射式光学系统综述(特邀) 被引量：11

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于反射式三光栅光学系统的金属光栅编码器 被引量：2

7

作者 苏东风 续志军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S1期84-86,共3页

传统的透射式二光栅系统为了提高精度,需要高度准直的光源,主光栅和指示光栅之间的间隙很小,一般位于第一菲涅耳焦面上,允差较小,容易擦伤光栅表面。而三光栅系统对光源的准直度要求不高,对光栅间隙变化不敏感,采用细栅距光栅时对光机... 传统的透射式二光栅系统为了提高精度,需要高度准直的光源,主光栅和指示光栅之间的间隙很小,一般位于第一菲涅耳焦面上,允差较小,容易擦伤光栅表面。而三光栅系统对光源的准直度要求不高,对光栅间隙变化不敏感,采用细栅距光栅时对光机结构的要求不象二光栅系统那样严格。因此,可将之应用于反射式金属编码器中。深入讨论了反射式三光栅系统的工作原理,基于反射式三光栅光学系统设计了金属光栅编码器的光机结构和信号处理硬件电路,采用对径数字量相加技术补偿反射式金属光栅的安装误差。 展开更多

关键词 金属光栅编码器 反射式三光栅光学系统 设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

反射式单星模拟器光学系统设计与分析 被引量：3

8

作者 李天骄 崔继承 《长春工业大学学报》 CAS 2017年第2期204-208,共5页

基于反射式星模拟器光学系统,研究了离轴抛物面反射镜与平面镜结合的设计结构,利用空间矩阵计算了两反射镜在装调过程中的旋转对像质的影响。MATLAB拟合出因旋转产生的装调误差与波像差的关系方程。

关键词 星模拟器 反射式光学系统 ZEMAX 空间向量

在线阅读 下载PDF 职称材料

3.7~4.8μm红外二次成像折反射式光学系统设计 被引量：3

9

作者 李卓 叶宗民 +1 位作者 孙保杰 刘文鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1193-1196,共4页

为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求,提出以RC结构为设计基础,通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的,结构中引入了二次成像中继镜组,解决了100%冷光阑效率问题。通过ZEMAX建立评价函数... 为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求,提出以RC结构为设计基础,通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的,结构中引入了二次成像中继镜组,解决了100%冷光阑效率问题。通过ZEMAX建立评价函数,仿真测试表明:设计完成的红外二次成像折反射式光学系统口径200 mm,焦距380 mm,结构紧凑简单,成像质量满足实际测量需求。 展开更多

关键词 中波红外 光学系统设计 折反射式光学系统 二次成像

在线阅读 下载PDF 职称材料

在红外系统中采用反射式光学系统

10

作者 Owen,AP 李玲 《红外》 CAS 1991年第5期9-14,共6页

关键词 红外系统 反射式 光学系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

大线视场大相对口径红外成像系统的光学设计 被引量：11

11

作者 王立辉 郁蕴健 陆段军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期39-41,46,共4页

在同轴三反射光学系统基础上,采用视场离轴方式,设计了一个在地球同步轨道上对地观测的空间离轴三反射光学系统.该系统同时具有大线视场和大相对口径的特点,设计结果表明,成像质量达到了衍射极限.

关键词 红外成像 光学设计 离轴三反射系统 大线视场 大相对口径

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种红外成像导引头光学系统杂散光的消除

12

作者 杨沛斌 徐瑞瑞 +1 位作者 金晨 赵永库 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第10期102-105,共4页

反射式红外成像导引头光学系统存在杂散光。首先,分析导引头系统的漏光杂散光,完成了导引头系统遮光罩的设计,系统遮拦比为0.476;然后,对二次反射鬼像进行分析发现,由后镜组第一片透镜的前、后表面引入的鬼像能量较强,提出必须提升该透... 反射式红外成像导引头光学系统存在杂散光。首先,分析导引头系统的漏光杂散光,完成了导引头系统遮光罩的设计,系统遮拦比为0.476;然后,对二次反射鬼像进行分析发现,由后镜组第一片透镜的前、后表面引入的鬼像能量较强,提出必须提升该透镜表面的反射率以降低鬼像能量,而且外镜筒吸收率应达到0.9,以削弱结构件一次散射杂光对成像的影响;最后,使用光线模拟追迹软件ASAP进行仿真计算,得到系统的杂光系数为5.8%,证明了设计的可行性,保证了导引头光学系统的成像质量。 展开更多

关键词 杂散光 大口径反射式光学系统 遮光罩 二次反射鬼像

在线阅读 下载PDF 职称材料

被动消热差的大口径离轴光学系统 被引量：3

13

作者 刘琳 李林 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1428-1432,共5页

为了提高大口径离轴反射式光学系统的环境适应性,设计了被动消热差的大口径离轴光学系统。首先通过技术比较,确定了机械被动式的补偿路线。随后通过光学和机械材料的选取、光机结构的优化和补偿结构的计算,利用简单机械结构实现了系统... 为了提高大口径离轴反射式光学系统的环境适应性,设计了被动消热差的大口径离轴光学系统。首先通过技术比较,确定了机械被动式的补偿路线。随后通过光学和机械材料的选取、光机结构的优化和补偿结构的计算,利用简单机械结构实现了系统的无热化。最后对系统的设计结果进行了仿真,分析了系统在-40℃、20℃和+55℃的光学传递函数。分析结果表明,利用该方法实现的大口径离轴光学系统完全满足温度补偿的要求,同时具有体积小、重量轻、易于实现且补偿精度高等优点。 展开更多

关键词 大口径光学 离轴光学 反射光学系统 被动消热差

在线阅读 下载PDF 职称材料

高光学效率可见红外共口径/视场离轴系统设计 被引量：1

14

作者 贾永丹 孙建 聂云松 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第1期126-134,共9页

针对高光学效率可见红外共口径光学系统的应用需求,基于光学效率的定义分析了影响光学系统效率的主要因素,确定了采用离轴反射式共视场光学系统实现高光学效率的技术路线。比对了可见红外共口径/视场离轴光学系统的主流构型,提出了一种... 针对高光学效率可见红外共口径光学系统的应用需求,基于光学效率的定义分析了影响光学系统效率的主要因素,确定了采用离轴反射式共视场光学系统实现高光学效率的技术路线。比对了可见红外共口径/视场离轴光学系统的主流构型,提出了一种共用主次镜的紧凑型全反射式离轴系统构型。给出了光学系统设计实例,其技术指标为:可见光通道焦距6 000mm,F数12.4,视场角2°×0.1°,光谱范围400~700nm,全谱段全视场调制传递函数(MTF)数值在奈奎斯特频率处(71.4线对/mm)大于0.31,相对畸变小于0.29%;红外通道焦距1700mm,F数3.5,视场角2°×0.1°,光谱范围3~5μm,冷光阑效率100%,全视场全谱段MTF数值在奈奎斯特频率处(33线对/mm)大于0.31,相对畸变小于0.73%。分析结果表明,同等技术指标条件下,文章所述共口径光学系统红外通道光学效率较复杂折反射式共口径光学系统效率至少提升40%,可解决传统离轴系统畸变较大的问题。 展开更多

关键词 低畸变 共口径/视场 光学效率 离轴系统 光学设计 光学遥感

在线阅读 下载PDF 职称材料

合理地选取双反射光学系统的遮拦比 被引量：4

15

作者 刘铁安 《红外与激光工程》 EI CSCD 1997年第1期45-50,共6页

从夫琅和费衍射积分公式出发，论述了不同遮拦比的双反射光学系统的I。（环）／I。（孔）的测量原理和测试方法，并通过计算和测试取得了一系列有实用价值的数据。从而，为某些红外光学系统设计时合理地选取遮拦比提供了依据。

关键词 衍射耦合 反射式 光学系统 光学设计 红外技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

可见光/中波红外双波段共口径光学系统设计 被引量：11

16

作者 郭钰琳 于洵 +1 位作者 蔡珂珺 杨璐 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期125-132,共8页

设计了适用于制冷型640×512中波红外凝视焦平面阵列探测器和1920×1080的CCD的可见光/中波红外共口径光学系统。该系统在中波3.6~4.8?m,可见光0.45~0.9?m,环境温度-40℃~60℃工作,可见光系统焦距500 mm,视场角为0.38°... 设计了适用于制冷型640×512中波红外凝视焦平面阵列探测器和1920×1080的CCD的可见光/中波红外共口径光学系统。该系统在中波3.6~4.8?m,可见光0.45~0.9?m,环境温度-40℃~60℃工作,可见光系统焦距500 mm,视场角为0.38°×0.43°,F/#为4;中波红外系统焦距600 mm,视场角为0.38°×0.43°,F/#为4.8,满足100%冷光阑效率。本设计利用共用卡塞格林系统,利用分光镜实现可见光与中波红外光谱分光,之后接各自校正像差的镜组。该系统满足工程光学的要求,能够良好成像,双波段系统在-40℃~60℃环境温度下的也能够正常工作,并能够实现可见/中波红外远距离识别。 展开更多

关键词 双波段成像 卡塞格林系统 共口径结构 光学设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ZPL宏指令的大口径反射式平行光管设计 被引量：7

17

作者 陈泽 胡明勇 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期9-14,共6页

大口径、长焦距离轴三反射镜系统的设计过程中会出现透镜的挡光问题。传统的优化方法降低了光学设计的效率,对成像质量有负面影响。实践表明用ZPL宏指令可以解决这个问题。反射式平行光管设计指标为:通光口径500 mm,焦距4000 mm,波长范... 大口径、长焦距离轴三反射镜系统的设计过程中会出现透镜的挡光问题。传统的优化方法降低了光学设计的效率,对成像质量有负面影响。实践表明用ZPL宏指令可以解决这个问题。反射式平行光管设计指标为:通光口径500 mm,焦距4000 mm,波长范围为400~1400 nm,有效视场2°×1°,点列图优于6μm。根据设计指标计算了同轴三反射镜(TMA)系统的初始光学结构参数,借助Zemax软件中的ZPL宏指令得出最终设计方案。结果表明:各个视场的点列图均优于6μm,波像差均优于λ/25,满足设计指标。ZPL宏指令辅助设计在离轴多反射镜系统中能控制系统结构,避免挡光,提高设计效率和成像质量。 展开更多

关键词 光学设计 离轴三反射镜系统 ZPL宏 大口径平行光管

在线阅读 下载PDF 职称材料

多波段共孔径共焦面光学系统综述

18

作者 尤宏波 赵超 +1 位作者 李江勇 杨加强 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1507-1517,共11页

多波段共孔径共焦面光学系统由于具备“一个光学镜头与一个探测器”的性能等效于传统光学系统(两个光学镜头搭配两个探测器)的能力,共口径共焦面成像能够实现视场与目标信息的匹配,为后续各波段信息融合提供前提条件。基于其光学元件数... 多波段共孔径共焦面光学系统由于具备“一个光学镜头与一个探测器”的性能等效于传统光学系统(两个光学镜头搭配两个探测器)的能力,共口径共焦面成像能够实现视场与目标信息的匹配,为后续各波段信息融合提供前提条件。基于其光学元件数量少、体积小等特点,已经成为多波段光学系统新的研究方向。特别是环形反射式光学系统,凭借其体积小的优势,在枪瞄准镜、导引头、机器视觉等领域占据着重要的位置。本文以多波段共孔径共焦面光学系统发展为主线,分析了多波段共孔径共焦面光学系统的研究现状,全面介绍了多种类型的多波段共孔径共焦面光学系统,讨论了其光学结构特点、光学系统性能,并比较了这几种光学系统的优缺点,供光学设计领域研究人员共同研讨。 展开更多

关键词 光学系统 多波段 共孔径 共焦面 折反式光学系统 环形反射式 三镜反射

在线阅读 下载PDF 职称材料

大口径长焦距暗弱星模拟器系统设计

19

作者 梁薇 胡杰 +1 位作者 韩鑫萌 刘石 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第5期9-14,共6页

为提高星模拟器口径及焦距,提出以大口径长焦距离轴反射式系统作为星模拟器的准直光学系统。首先,研究星模拟器参数需求及光学系统构型优缺点,确定准直光学系统结构;其次,优化光学系统参数,分析像质情况;最后,测试系统各项实际指标,验... 为提高星模拟器口径及焦距,提出以大口径长焦距离轴反射式系统作为星模拟器的准直光学系统。首先,研究星模拟器参数需求及光学系统构型优缺点,确定准直光学系统结构;其次,优化光学系统参数,分析像质情况;最后,测试系统各项实际指标,验证光学系统可行性。优化结果表明:系统口径为Φ510 mm,焦距为5000 mm,系统波像差≤0.049λ,点列图RMS半径≤2.589μm,各视场MTF接近衍射极限,畸变量≤0.002%,场曲≤0.2 mm,完全满足设计要求。测试实验结果表明:系统波像差0.0616λ,星等模拟范围+7~+12 Mv,星等模拟误差0.08 Mv,实现了对高星等恒星的精确模拟。 展开更多

关键词 星模拟器 准直光学系统 大口径长焦距 离轴反射 光学设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

微光/长波红外大视场共口径光学系统设计 被引量：3

20

作者 潘璐 向阳 +2 位作者 李琦 李显杰 阎帅 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2020年第6期1-7,共7页

为了实现微光、红外双波段同时探测目标的目的,设计了一种双波段大视场共口径光学系统。为了保证不同波段所获取探测目标的一致性,该光学系统通过共用卡塞格林反射式系统同时接收微光与红外双光束,然后双波段光束分别经由红外通道与微... 为了实现微光、红外双波段同时探测目标的目的,设计了一种双波段大视场共口径光学系统。为了保证不同波段所获取探测目标的一致性,该光学系统通过共用卡塞格林反射式系统同时接收微光与红外双光束,然后双波段光束分别经由红外通道与微光通道成像于探测器上,适用于非制冷型长波红外探测器和低照度CMOS。在微光0.49~0.66μm,长波8~12μm下工作。系统视场角为6.4°×4.8°,微光焦距为160 mm,F数为4;长波红外焦距为125 mm,F数为3.1,该系统采用机电主动式补偿消热差的方法,实现在-40℃~60℃环境温度范围内无热化设计。设计结果表明系统成像质量良好,可实现双波段远距离探测。 展开更多

关键词 双波段 卡塞格林反射系统 共口径 光学设计

在线阅读 下载PDF 职称材料