制冷型大相对孔径长波红外光学系统设计

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作者 李阳 王保华 +3 位作者 张绪国 龙亮 周紫薇 李林鹏 《红外技术》 北大核心 2025年第3期265-271,共7页

针对320×256长波制冷型面阵探测器,提出并设计了一款制冷型长波红外成像光学系统。该光学系统由5片透镜组成,通过不同材料组合与后焦调节机构设计,实现了系统在工作温度-40℃~70℃范围内清晰成像。光学系统的工作谱段为7.5~9.5μm... 针对320×256长波制冷型面阵探测器,提出并设计了一款制冷型长波红外成像光学系统。该光学系统由5片透镜组成,通过不同材料组合与后焦调节机构设计,实现了系统在工作温度-40℃~70℃范围内清晰成像。光学系统的工作谱段为7.5~9.5μm,焦距为50 mm,相对孔径为1/2,全视场为11°×8.8°,系统具有结构简单紧凑、相对孔径大、透过率高等优点。设计结果显示,光学系统在奈奎斯特频率为16.7 lp/mm处MTF优于0.594,均方根尺寸均小于单个像元尺寸,在像元尺寸内能量集中度高于88.5%,畸变小于0.23%。公差分配后,系统MTF优于0.504,表明该光学系统易于加工装调、实现性高,装配后具有良好的成像性能。 展开更多

关键词 光学系统设计 长波红外 制冷型 大相对孔径

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大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计 被引量：20

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作者 孟祥月 王洋 +2 位作者 张磊 付跃刚 顾志远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期182-189,共8页

为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径... 为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径为1/1.25,视场角为8.45°×8.45°(对角线视场角为11.96°),总长83.33 mm。镜头采用像方远心光路,减小了因像面离焦及其他因素引起的测量误差。优化后的镜头畸变小于0.5%,质心色偏差控制在±2μm内,能量集中度(3×3像元内)大于80%,最大倍率色差为-0.073μm,轴外视场的弥散斑能量集中度和轴上视场基本一致。对比不同温度下的光学系统,焦距变化量很小,验证了无热化设计要求,镜头的成像质量良好。 展开更多

关键词 光学设计 星敏感器 大相对孔径 宽光谱 像方远心 无热化

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大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计 被引量：16

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作者 谢正茂 董晓娜 +2 位作者 陈良益 余义德 何俊华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期891-895,共5页

分析了大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计特点.基于反摄远结构引入一个高次非球面设计了相对孔径为1/1.4,水下全视场66°,焦距11.85mm,光谱响应范围0.48～0.60μm,采用平面水密壳窗的水下专用摄影物镜.全视场MTF在空间频率42l... 分析了大视场大相对孔径水下专用摄影物镜的设计特点.基于反摄远结构引入一个高次非球面设计了相对孔径为1/1.4,水下全视场66°,焦距11.85mm,光谱响应范围0.48～0.60μm,采用平面水密壳窗的水下专用摄影物镜.全视场MTF在空间频率42lp/mm时高于0.4.与相同技术要求下全部采用球面透镜的设计进行比较,表明该摄影物镜结构更简单,成像质量也更优异,能够满足深水微光摄影物镜对大视场、大相对孔径、小型化、轻量化的需求. 展开更多

关键词 水下摄影 大视场大相对孔径 反摄远 非球面 光学设计

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大视场大相对孔径长波红外扫描光学系统设计 被引量：9

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作者 范哲源 杨洪涛 +5 位作者 屈恩世 张建 曹剑中 张志 陈卫宁 武力 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2740-2744,共5页

采用288×4线阵探测器及二次成像方式设计了一种工作于7.5～10.5μm的大视场大相对孔径长波红外扫描型光学系统,系统凝视视场角为28°×21°,采用摆镜同楔形镜扫描扩展后系统视场角为78°×57°,该系统具... 采用288×4线阵探测器及二次成像方式设计了一种工作于7.5～10.5μm的大视场大相对孔径长波红外扫描型光学系统,系统凝视视场角为28°×21°,采用摆镜同楔形镜扫描扩展后系统视场角为78°×57°,该系统具有大相对孔径、F数为1.67、高成像质量等特点。由于长波红外可用材料有限,设计中采用锗材料和硒化锌材料校正色差,引入非球面校正系统球差,系统设计结果显示其成像质量接近衍射蓟县,色差矫正良好,在空间频率为20 lp/mm处,调制传递函数(MTF)均在0.3以上,能量集中度大于70%。 展开更多

关键词 光学系统设计 楔形镜 长波红外 大相对孔径 调制传递函数

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一种大相对孔径成像光谱仪前置物镜设计 被引量：7

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作者 宫广彪 季轶群 +2 位作者 朱善兵 张蕊蕊 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期889-892,共4页

Offner型成像光谱仪具有结构紧凑,成像质量理想的优点,为了提高光谱分辨率,实现更多谱段的光谱成像,需要分光成像系统有强的集光能力,即需要大的相对孔径;为了消除折射材料的影响,提高光栅利用效率,系统应该全反射无遮拦,为此选用离轴... Offner型成像光谱仪具有结构紧凑,成像质量理想的优点,为了提高光谱分辨率,实现更多谱段的光谱成像,需要分光成像系统有强的集光能力,即需要大的相对孔径;为了消除折射材料的影响,提高光栅利用效率,系统应该全反射无遮拦,为此选用离轴三反射镜系统作为它的前置物镜。离轴三反射镜光学系统具有无色差、光谱范围宽、无遮拦、像差矫正能力强和对温度不敏感等优点,可作为成像光谱仪的理想前置系统。根据该成像仪的技术要求,得到系统F数为F/2.47,焦距为360mm,视场角为2.5°。通过优化设计,得到了一个大相对孔径的离轴三反射镜前置物镜系统。该系统相对孔径大,光能利用率高,成像质量达到衍射极限,特别是次镜采用球面,大大降低了制造检测难度和成本。 展开更多

关键词 前置物镜 离轴三反射镜 大相对孔径 成像光谱仪 光学设计

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双胶合透镜法检测大相对孔径凸非球面透镜 被引量：5

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作者 陈钦芳 马臻 +2 位作者 赵蒙 方虎 王虎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期98-102,共5页

大相对孔径凸非球面的检测一直是非球面制造的难点.本文结合两片大相对孔径凸椭球面透镜的检测,提出采用同种材料胶合的检测方法,并基于该检测方法加工得到了相对孔径分别为2.7和2的两块凸椭球面透镜.经检测,两块非球面透镜检测系统的... 大相对孔径凸非球面的检测一直是非球面制造的难点.本文结合两片大相对孔径凸椭球面透镜的检测,提出采用同种材料胶合的检测方法,并基于该检测方法加工得到了相对孔径分别为2.7和2的两块凸椭球面透镜.经检测,两块非球面透镜检测系统的最终波像差均方根值都优于1/30λ(λ=632.8nm),在实际光学系统应用中,系统的分辨率和弥散斑大小均满足系统的指标要求.产品的使用情况验证了本文采用的同种材料胶合的检测方法在理论和实践上是可行的,与传统的光学补偿法检测大非球面度、高陡度非球面相比,本文采用的胶合透镜法极大地简化了检测系统结构,降低了系统的装调难度,是一种有效的高准确度凸非球面检测方法. 展开更多

关键词 光学检测 非球面 补偿法检测 胶合透镜 大相对孔径 椭球面

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大相对孔径长波连续变焦红外光学系统设计 被引量：7

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作者 何伍斌 郝俊明 +2 位作者 吴玮 彭晴晴 骆守俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期757-760,共4页

提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85～1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8～12μm,... 提出一种大相对孔径长波连续变焦红外光学系统的设计方法,利用变焦原理和光学设计软件得到系统结构及其参数。该光学系统在变焦过程中相对孔径可变,F数最小可达0.85。系统主要光学参数F/#为0.85～1,变倍比为4.5∶1,工作波长为8～12μm,采用384×288元非制冷焦平面探测器。具有分辨率高、像质好、能量利用率高、变焦轨迹平滑等特点,满足工程设计要求。 展开更多

关键词 大相对孔径 红外系统 连续变焦 光学设计

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大视场大相对孔径双波段夜视R-C系统设计 被引量：5

8

作者 蔡占恩 刘朝晖 +1 位作者 黄静 牛金星 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期525-528,共4页

为了利用可见光波段和长波红外波段所蕴含的不同信息进行数据融合和实时彩色显示,设计了一种大视场的单通道双光谱R-C结构。双谱光学系统的具体结构为R-C系统加校正镜,采用主镜后分光,利用二向分光镜反射可见光波段,透射长波红外波段。... 为了利用可见光波段和长波红外波段所蕴含的不同信息进行数据融合和实时彩色显示,设计了一种大视场的单通道双光谱R-C结构。双谱光学系统的具体结构为R-C系统加校正镜,采用主镜后分光,利用二向分光镜反射可见光波段,透射长波红外波段。全视场角和相对孔径分别为5°和1∶1.7;次镜遮拦比为1∶3;光学系统在可见光波段MTF=0.60的成像质量对应的空间频率为50 lp/mm,在长波红外波段MTF=0.30的成像质量对应的空间频率为15 lp/mm。对该系统的结构特点进行分析和讨论,给出了各种像差曲线和光学传递函数。 展开更多

关键词 夜视光学系统 大视场 大相对孔径 双波段

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大相对孔径长波红外光学系统无热化设计 被引量：8

9

作者 张续严 姜瑞凯 贾宏光 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1227-1231,共5页

针对目前许多军工仪器红外成像系统的结构简单、体积小、质量轻的无热化设计要求,采用光学被动式方法对8μm～12μm波段、相对孔径为1的红外光学系统进行了无热化设计。具体光学系统参数:F=1,f=60mm,2ω=11.4°。设计结果:在-40℃... 针对目前许多军工仪器红外成像系统的结构简单、体积小、质量轻的无热化设计要求,采用光学被动式方法对8μm～12μm波段、相对孔径为1的红外光学系统进行了无热化设计。具体光学系统参数:F=1,f=60mm,2ω=11.4°。设计结果:在-40℃～60℃工作范围内,该系统的调制传递函数(MTF)接近衍射极限,空间分辨率在20lp/mm处,中心视场传函接近0.7,边缘视场传函大于0.6。其设计结果满足系统的无热化设计要求。 展开更多

关键词 无热化 光学被动式无热化设计 大相对孔径 红外光学系统

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大视场大相对孔径近红外观测相机光学系统设计 被引量：7

10

作者 姚罡 汤天瑾 黄颖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S01期107-110,共4页

设计了一种用于近红外观测相机的大视场大相对孔径光学系统,它全部采用球面透镜。分析了光学系统的设计难点及相关光学系统结构型式的特点。最终采用了反摄远型光学系统的结构型式,该光学系统的视场为100°,F数为1.5,焦距为5 mm,光... 设计了一种用于近红外观测相机的大视场大相对孔径光学系统,它全部采用球面透镜。分析了光学系统的设计难点及相关光学系统结构型式的特点。最终采用了反摄远型光学系统的结构型式,该光学系统的视场为100°,F数为1.5,焦距为5 mm,光谱范围为0.84～0.97μm。光学系统的传递函数全视场大于0.65(@77 lp/mm),相对畸变小于15%,像面相对照度不均匀性小于10%。由此可见,该光学系统的成像质量满足指标要求,并且具有相对畸变较小及各视场相对照度均匀等特点。 展开更多

关键词 遥感 光学系统设计 大视场大相对孔径 反摄远型

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大相对孔径红外消热差物镜设计 被引量：17

11

作者 张鑫 贾宏光 《中国光学》 EI CAS 2011年第4期374-379,共6页

研究了大相对孔径光学系统的设计方法,讨论了光学设计初始的光焦度分配计算,设计了F数为0.9的大相对孔径红外消热差物镜。建立了由多个光组构成的组合光学系统的消热差模型,结合光学系统的结构型式和所选择的光学材料组合,获得了初始的... 研究了大相对孔径光学系统的设计方法,讨论了光学设计初始的光焦度分配计算,设计了F数为0.9的大相对孔径红外消热差物镜。建立了由多个光组构成的组合光学系统的消热差模型,结合光学系统的结构型式和所选择的光学材料组合,获得了初始的光焦度分配,利用计算机辅助优化设计完成了像差校正。环境温度分析表明,在-40～60℃,该物镜成像质量稳定,调制传递函数(MTF)接近衍射极限。实际设计结果与理论计算结果相符合。 展开更多

关键词 光学设计 红外光学系统 消热差设计 大相对孔径

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大相对孔径紧凑型非制冷光学系统消热设计 被引量：2

12

作者 安晓强 王茜 宋波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期795-799,共5页

对常用光学被动消热技术措施进行了归纳总结。针对长波非制冷光学系统大相对孔径、高透过率、小型化和良好环境适应性等特点,基于640×512大面阵非制冷探测器的应用,利用CODE V光学设计软件,设计了一个焦距f=70 mm,视场角为10.44
... 对常用光学被动消热技术措施进行了归纳总结。针对长波非制冷光学系统大相对孔径、高透过率、小型化和良好环境适应性等特点,基于640×512大面阵非制冷探测器的应用,利用CODE V光学设计软件,设计了一个焦距f=70 mm,视场角为10.44°×8.36°,F数为0.85,总长为85 mm的三片式光学系统。在-50-70℃温度范围内,所有视场的MTF值在25 lp/mm处均大于0.61,光学畸变小于0.5%,光学系统成像质量良好。公差分析结果表明光学零件加工和光机装配工艺成熟稳定,光学系统设计具有良好的工程可研制性。 展开更多

关键词 大相对孔径 长波非制冷 被动消热 光学设计

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大工作距大相对孔径高分辨率的改进型Dyson光谱成像系统设计 被引量：1

13

作者 刘祥磊 刘扬阳 +2 位作者 方煜 裴琳琳 吕群波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3908-3912,共5页

基于反/折射球面罗兰圆建模和宽波段Dyson象散校正方法,解释了大相对孔径高光谱分辨率的Dyson光谱成像系统存在的大工作距设计难题。从工作距的角度,比较了已有文献中报道的三种Dyson光谱成像系统改进思路。在大工作距要求下,采取第一... 基于反/折射球面罗兰圆建模和宽波段Dyson象散校正方法,解释了大相对孔径高光谱分辨率的Dyson光谱成像系统存在的大工作距设计难题。从工作距的角度,比较了已有文献中报道的三种Dyson光谱成像系统改进思路。在大工作距要求下,采取第一种思路,即在传统型Dyson光谱成像系统结构基础上,引入球面弯月透镜和平面-非球面透镜。建立了平面-非球面校正透镜的三阶像差模型,给出了改进型Dyson光谱成像系统。设计结果表明:改进型Dyson光谱成像系统具有12mm工作距,F/1.8相对孔径,在0.38~0.9μm谱段范围内光谱分辨率约为0.45nm,以及接近衍射极限的优良成像性质,MTF在全波段全视场100lp·mm^(-1)线处大于0.7,最大像面均方根值半径小于1.2μm。同时,系统的Smile(谱线弯曲)和Keystone(色畸变)得到了很好的控制,保证了获取光谱数据的一致性。改进型Dyson光谱成像系统具有大相对孔径和高光谱分辨率的特点,而且系统焦平面探测器和系统入射狭缝两者的彼此间隙位置合适,易于装配。解决了传统型Dyson光谱成像系统实际应用中工作距不足的问题,可为大气遥感、农林调查、海洋生物等领域的高光谱成像信息探测提供一个新型的高光谱成像系统,对光谱成像系统的发展具有良好的促进意义。 展开更多

关键词 Dyson成像光谱仪 工作距 高分辨率 大相对孔径

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大相对孔径凹非球面镜的加工 被引量：2

14

作者 孔祥蕾 郝沛明 丁厚月 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期50-55,共6页

过去一直采用平行光管来加工和检验大相对孔径四非球面的方法，存在许多不足之处，如加工精度不高和加工周期长等．现在我们采用补偿法，则可以在较短的时间内获得高精度的凹非球面，其精度可达λ／１０～λ／２０（ｒｍｓ）．经过长期... 过去一直采用平行光管来加工和检验大相对孔径四非球面的方法，存在许多不足之处，如加工精度不高和加工周期长等．现在我们采用补偿法，则可以在较短的时间内获得高精度的凹非球面，其精度可达λ／１０～λ／２０（ｒｍｓ）．经过长期的实践，已充分证明了这种方法是可行的． 展开更多

关键词 大相对孔径 凹非球面镜 光学元件

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大相对孔径数字化X射线成像系统的光学设计 被引量：1

15

作者 陈宝莹 唐勇 +3 位作者 柴利飞 孙浩 张远健 林森 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期827-830,共4页

针对60mm×45mm尺寸碘化铯荧光屏,设计一个用于牙科诊断的X射线数字化成像光学系统。选用有效尺寸4.8mm×3.6mm的CCD作为接受器件,光学系统结构型式为复杂化双高斯型,相对孔径和全视场角分别达到F/0.9和35°,有效焦距9mm。... 针对60mm×45mm尺寸碘化铯荧光屏,设计一个用于牙科诊断的X射线数字化成像光学系统。选用有效尺寸4.8mm×3.6mm的CCD作为接受器件,光学系统结构型式为复杂化双高斯型,相对孔径和全视场角分别达到F/0.9和35°,有效焦距9mm。全视场MTF在空间频率56lp/mm时高于0.75,全视场畸变为1.8%,边缘视场照度与中心视场照度之百分比达到80%。从设计结果可以看出,整个系统的像差得到了较好的校正,满足数字化X射线成像系统的使用要求。 展开更多

关键词 光学设计 大相对孔径 数字X射线成像 双高斯物镜

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基于泽尼克多项式系数的大相对孔径表面超精密车削误差的补偿方法 被引量：2

16

作者 王毅 余景池 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期724-728,共5页

超精密车削误差补偿是提高超精密车削工艺水平的关键技术。首先对超精密车削中的各种误差进行了简单的分析与归纳,指出刀具刃口几何形状误差与机床导轨非线性误差具有相同的表现形式,可以通过车削零件的面形检测结果进行综合补偿。然后... 超精密车削误差补偿是提高超精密车削工艺水平的关键技术。首先对超精密车削中的各种误差进行了简单的分析与归纳,指出刀具刃口几何形状误差与机床导轨非线性误差具有相同的表现形式,可以通过车削零件的面形检测结果进行综合补偿。然后,提出了一种根据干涉仪检测结果对上述误差进行高精度补偿的方法,并进行了理论推导。最后的实验结果证明:基于面形误差泽尼克多项式球差及高级球差系数(最高到36项系数)对国产刀具刃口(波纹度误差大于0.2μm)与机床(Nanotech UPL250)系统误差进行综合补偿的方法正确而高效,仅3次补偿循环,即可使一大相对口径实验球面件的面形误差收敛到PV=0.24λ,rms=0.021λ,符合理论推导及计算机模拟的分析。 展开更多

关键词 超精密车削 误差补偿 大相对孔径 泽尼克多项式

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无热化大相对孔径星敏感器光学系统设计 被引量：9

17

作者 汤天瑾 《航天返回与遥感》 2011年第3期36-42,共7页

提出了一种大相对孔径轻小型光学系统的设计方案,给出了设计方案及热分析结果。光学系统工作谱段500～800nm,视场角9°,相对孔径1/1.2,光学系统设计结果良好,弥散斑直径在两个像元尺寸之内,能够满足光学系统对能量集中度和弥散斑的... 提出了一种大相对孔径轻小型光学系统的设计方案,给出了设计方案及热分析结果。光学系统工作谱段500～800nm,视场角9°,相对孔径1/1.2,光学系统设计结果良好,弥散斑直径在两个像元尺寸之内,能够满足光学系统对能量集中度和弥散斑的要求。基于光学热补偿理论对光学系统进行了无热化分析和消热设计。通过分析不同温度下的传递函数和能量集中度曲线,可以看出在-10℃～40℃温度范围内系统性能稳定,基本实现无热化。 展开更多

关键词 星敏感器 大相对孔径 光学设计 消热设计

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大相对孔径折射式望远物镜的设计 被引量：2

18

作者 范应娟 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2010年第2期131-133,共3页

当望远物镜的相对孔径D/f′=1/2.4,根据光学特性的要求,物镜的视场角不大,显然使用双胶合物镜已不能满足要求.针对不同结构型式的望远物镜所适用的相对孔径值,作者选用双胶合加单透镜结构,并采用Zemax软件进行设计、优化,基本达到了设... 当望远物镜的相对孔径D/f′=1/2.4,根据光学特性的要求,物镜的视场角不大,显然使用双胶合物镜已不能满足要求.针对不同结构型式的望远物镜所适用的相对孔径值,作者选用双胶合加单透镜结构,并采用Zemax软件进行设计、优化,基本达到了设计要求. 展开更多

关键词 大相对孔径 缩放 ZEMAX 像差

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基于非球面的大相对孔径微型星敏感器镜头设计 被引量：19

19

作者 杜康 刘春雨 +2 位作者 谢运强 樊星皓 刘帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期96-103,共8页

星敏感器是卫星上精度最高的姿态测量仪器,其通过对恒星成像与识别来确定卫星的三轴姿态,主要由光学系统、电子学系统和信息处理系统组成。传统卫星上高精度星敏感器的体积重量较大,难以满足蓬勃发展的微纳卫星的任务需求,成为限制微纳... 星敏感器是卫星上精度最高的姿态测量仪器,其通过对恒星成像与识别来确定卫星的三轴姿态,主要由光学系统、电子学系统和信息处理系统组成。传统卫星上高精度星敏感器的体积重量较大,难以满足蓬勃发展的微纳卫星的任务需求,成为限制微纳卫星定位精度的主要障碍。相对于电子学微型化、集成化和信息处理技术的飞速发展,光学系统成为星敏感器小型化的瓶颈。提出一种基于非球面大相对孔径微小型光学系统设计方法,仅用5片镜片,即可实现焦距25 mm,相对孔径1/1. 3,17°全视场角,在奈奎斯特频率处MTF优于0. 5,采用选取相对部分色散系数相同或接近、色散系数相差较大的玻璃组合的方法,有效校正了500~880 nm宽光谱色差,并实现了全视场畸变≤0. 013%。引用此技术设计纳型星敏感器镜头焦距25 mm,重量仅为15 g,降低到国内纳型星敏感器镜头的1/5。结果表明,光学系统经测试畸变等指标,满足角秒级星点中心确定的要求,为高精度纳型星敏感器提供了核心保障。 展开更多

关键词 星敏感器 微纳卫星 非球面 光学设计 大相对孔径 微小型

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大视场大相对孔径自由曲面成像系统设计 被引量：7

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作者 陈炳旭 廖志远 +2 位作者 操超 白瑜 牟达 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期257-265,共9页

近年来,自由曲面在高性能离轴反射成像系统中应用越来越广泛。文中基于矢量像差理论和遗传算法求解初始结构,采用视场离轴和孔径离轴相结合的方式,利用XY多项式描述的自由曲面增大自由度校正离轴像差,设计了一个大视场大相对孔径的制冷... 近年来,自由曲面在高性能离轴反射成像系统中应用越来越广泛。文中基于矢量像差理论和遗传算法求解初始结构,采用视场离轴和孔径离轴相结合的方式,利用XY多项式描述的自由曲面增大自由度校正离轴像差,设计了一个大视场大相对孔径的制冷型离轴反射光学系统。系统工作波段为长波红外8~12μm,焦距400 mm,F数为2,视场角为8°×5°,平均RMS波像差为0.037054λ(λ=9μm)。探测器冷光阑和光学系统出瞳相匹配,实现100%冷光阑效率,系统能量集中度较高,成像质量良好。 展开更多

关键词 自由曲面成像系统 大视场 大相对孔径 冷光阑匹配

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