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环形孔径折叠成像系统的光-数联合无热化设计(封面文章·特邀)
被引量：
2
1
作者
马德超
朴明旭
+5 位作者
谢亚峰
赵渊明
牛群
张承然
王喆
张博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期32-40,共9页
环形孔径折叠成像系统通过光路折叠可以实现光学系统的小型化。然而环形孔径折叠成像系统由于仅使用一块基底材料,且没有补偿镜,无法通过光学被动无热化实现宽温度范围的高质量成像。为了减小温度对成像质量影响的同时简化光学系统结构...
环形孔径折叠成像系统通过光路折叠可以实现光学系统的小型化。然而环形孔径折叠成像系统由于仅使用一块基底材料,且没有补偿镜,无法通过光学被动无热化实现宽温度范围的高质量成像。为了减小温度对成像质量影响的同时简化光学系统结构,引入波前编码的方法来设计光-数联合的环形孔径折叠成像系统。文中研究了光-数联合的环形孔径折叠成像系统设计原理,推导了遮拦比与相位掩膜板参数的关系,以实现离焦一致性。在图像解码部分,文中研究了不同权重下的点扩散函数(PSF)的图像复原效果,通过模拟退火算法构建了合成PSF模型。根据理论分析设计了光-数联合的环形孔径折叠成像系统,焦距为70 mm,系统总长为25 mm,F数为1,全视场8°。在−40~60℃范围内,高温和低温下的峰值信噪比(PSNR)比其他方法分别提高了4.7090 dB和5.0442 dB,实现了单一滤波器的图像复原。文中研究在简化红外成像光学系统的同时,采用光-数联合的方法克服了环形孔径折叠成像系统的温度限制,为宽温度范围红外系统小型化提供了新的思路。
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关键词
环形孔径折叠成像系统
光-数联合
无热化
中心遮拦
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职称材料
折衍射混合环形孔径超薄成像光学系统设计
被引量：
13
2
作者
孟禹彤
朴明旭
王琦
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期146-155,共10页
为了突破基底材料的选择局限性,实现成像波段范围内的高质量成像,在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件,设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超...
为了突破基底材料的选择局限性,实现成像波段范围内的高质量成像,在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件,设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超薄成像系统.该系统倍率色差小于2.2μm,在空间频率为166 lp/mm时的MTF值大于0.4,实现了高质量成像.对环形孔径成像系统分别进行了公差分析与热分析,结果表明,在空间频率为166 lp/mm时,各视场的子午和弧矢衍射MTF值大于0.2,在温度0℃~40℃时,各视场的子午和弧矢MTF值大于0.28.
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关键词
环形
孔径
超薄
成像
系统
成像
衍射光学元件
光学设计
倍率色差
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职称材料
激光/红外双模环形孔径导引头光学系统设计
被引量：
7
3
作者
谢亚峰
朴明旭
+4 位作者
唐金力
赵渊明
连文泽
范杰平
张博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期392-399,共8页
为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化,简化光学系统结构,设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统,研究了该系统的分光路设计原理,给出了遮拦比与视场角的关系,实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5μm和激光1.064...
为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化,简化光学系统结构,设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统,研究了该系统的分光路设计原理,给出了遮拦比与视场角的关系,实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5μm和激光1.064μm双模导引头成像系统。双模环形孔径系统在长波红外波段的焦距为70 mm、等效F数为1.3、全视场为8°、空间频率为41.7 lp/mm时各视场MTF值均大于0.136。双模环形孔径系统在激光波长的焦距为53.8 mm、等效F数为1、全视场为10°、全视场范围内的光斑分布均匀。在环境温度范围为-40~80℃时,长波红外波段各视场MTF值均大于0.13,激光波长的弥散斑形状和能量分布基本不变,实现了光学被动无热化。通过公差分析可知双模环形孔径系统具备可加工性。
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关键词
光学设计
双模导引头
成像
系统
环形
孔径
非球面
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职称材料
题名
环形孔径折叠成像系统的光-数联合无热化设计(封面文章·特邀)
被引量：
2
1
作者
马德超
朴明旭
谢亚峰
赵渊明
牛群
张承然
王喆
张博
机构
长春理工大学光电工程学院
中国电子科技集团公司第二十七研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期32-40,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62105041)。
文摘
环形孔径折叠成像系统通过光路折叠可以实现光学系统的小型化。然而环形孔径折叠成像系统由于仅使用一块基底材料,且没有补偿镜,无法通过光学被动无热化实现宽温度范围的高质量成像。为了减小温度对成像质量影响的同时简化光学系统结构,引入波前编码的方法来设计光-数联合的环形孔径折叠成像系统。文中研究了光-数联合的环形孔径折叠成像系统设计原理,推导了遮拦比与相位掩膜板参数的关系,以实现离焦一致性。在图像解码部分,文中研究了不同权重下的点扩散函数(PSF)的图像复原效果,通过模拟退火算法构建了合成PSF模型。根据理论分析设计了光-数联合的环形孔径折叠成像系统,焦距为70 mm,系统总长为25 mm,F数为1,全视场8°。在−40~60℃范围内,高温和低温下的峰值信噪比(PSNR)比其他方法分别提高了4.7090 dB和5.0442 dB,实现了单一滤波器的图像复原。文中研究在简化红外成像光学系统的同时,采用光-数联合的方法克服了环形孔径折叠成像系统的温度限制,为宽温度范围红外系统小型化提供了新的思路。
关键词
环形孔径折叠成像系统
光-数联合
无热化
中心遮拦
Keywords
annular aperture folding imaging system
light-digital combination
athermalization
central obscuration
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
折衍射混合环形孔径超薄成像光学系统设计
被引量：
13
2
作者
孟禹彤
朴明旭
王琦
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期146-155,共10页
基金
吉林省科技厅优秀青年人才基金项目(No.20190103134JH)
吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(No.JJKH20181110KJ)~~
文摘
为了突破基底材料的选择局限性,实现成像波段范围内的高质量成像,在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件,设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超薄成像系统.该系统倍率色差小于2.2μm,在空间频率为166 lp/mm时的MTF值大于0.4,实现了高质量成像.对环形孔径成像系统分别进行了公差分析与热分析,结果表明,在空间频率为166 lp/mm时,各视场的子午和弧矢衍射MTF值大于0.2,在温度0℃~40℃时,各视场的子午和弧矢MTF值大于0.28.
关键词
环形
孔径
超薄
成像
系统
成像
衍射光学元件
光学设计
倍率色差
Keywords
Ultrathin annular aperture imaging system
Imaging diffractive optical element
Optical design
Lateral color aberration
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
在线阅读
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职称材料
题名
激光/红外双模环形孔径导引头光学系统设计
被引量：
7
3
作者
谢亚峰
朴明旭
唐金力
赵渊明
连文泽
范杰平
张博
机构
中国电子科技集团公司第二十七研究所
长春理工大学光电工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期392-399,共8页
基金
国家自然科学基金(62105041)
吉林省教育厅项目(JJKH20220741KJ,JJKH20220748KJ)。
文摘
为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化,简化光学系统结构,设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统,研究了该系统的分光路设计原理,给出了遮拦比与视场角的关系,实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5μm和激光1.064μm双模导引头成像系统。双模环形孔径系统在长波红外波段的焦距为70 mm、等效F数为1.3、全视场为8°、空间频率为41.7 lp/mm时各视场MTF值均大于0.136。双模环形孔径系统在激光波长的焦距为53.8 mm、等效F数为1、全视场为10°、全视场范围内的光斑分布均匀。在环境温度范围为-40~80℃时,长波红外波段各视场MTF值均大于0.13,激光波长的弥散斑形状和能量分布基本不变,实现了光学被动无热化。通过公差分析可知双模环形孔径系统具备可加工性。
关键词
光学设计
双模导引头
成像
系统
环形
孔径
非球面
Keywords
optical design
dual-mode seeker imaging system
annular aperture
aspheric
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
环形孔径折叠成像系统的光-数联合无热化设计(封面文章·特邀)
马德超
朴明旭
谢亚峰
赵渊明
牛群
张承然
王喆
张博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
折衍射混合环形孔径超薄成像光学系统设计
孟禹彤
朴明旭
王琦
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
13
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职称材料
3
激光/红外双模环形孔径导引头光学系统设计
谢亚峰
朴明旭
唐金力
赵渊明
连文泽
范杰平
张博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
7
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