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题名离轴两反无焦系统镜面结构选择及优化
被引量：4
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作者
宋红红
刘婷
钱俊宏
李佳文
张蓉竹
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机构
四川大学电子信息学院
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出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期204-212,共9页
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基金
四川省重大科技专项(2019ZDZX0038)。
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文摘
根据非球面离轴两反光学系统的结构特征,利用初级像差理论对其成像特性进行分析,结合不同非球面的面形特征,推导了离轴系统像差的矢量表达式,利用赛德尔系数将系统的初级波像差进行展开,并具体计算了不同非球面面形组合下的系统像差值。确定了离轴两反结构的评价指标后,对不同面形组合的成像质量进行了比较。利用定量比较结果对最优面形选择方法进行分析,结果表明:相比其他镜面组合方式,离轴双抛物面系统的球差、彗差、像散均为0,波前RMS远优于λ/14(λ=0.5876μm),斯托列尔比大于0.8。根据计算结果可知,离轴双抛物面系统结构不仅具有更强的多种初级像差的抑制能力,而且还能有效压缩系统的体积。
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关键词
离轴两镜无焦系统
非球面
像差分析
面形选择
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Keywords
off-axis two-mirror afocal system
aspheric surface
aberration analysis
selection of surface shape
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分类号
TN202
[电子电信—物理电子学]
TH703
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计
被引量：5
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作者
谷茜茜
崔占刚
亓波
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机构
中国科学院光束控制重点实验室
中国科学院光电技术研究所
中国科学院大学
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出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期547-557,共11页
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基金
中国科学院创新基金(No.CXJJ-19S008)。
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文摘
为了提高空间激光通信系统的工作范围,简化光学系统的结构,提出了基于离轴自由曲面的大视场两镜无焦光学天线的设计形式。该光学天线采用无焦结构,无需再使用准直透镜元件,可以极大地简化系统结构,克服了传统聚焦光学天线体积过大、大功率光源情况下焦点处功率密度过高等问题。首先,基于三级像差理论,推导了两镜无焦系统的消像差公式,并对求解结果进行了分析总结。然后,根据求解结果和实际需求设计了一款无焦光学天线,该系统的有效通光口径为100 mm,放大倍率为5倍,波段为500~1100 nm,全视场角为0.6°,主镜为凹抛物面的一部分,次镜采用XY多项式表征的自由曲面,并用MATLAB对次镜自由曲面面形进行了仿真。结果表明,光学系统全视场的波像差优于λ/14(λ=500 nm),斯托列尔比大于0.8,系统能量集中度较高,像质接近衍射极限,光学视场相对于传统二次曲面系统增加了26.7%。因此,该种天线结构在激光通信领域具有较强的实用性和很好的发展前景。
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关键词
光学天线设计
大视场
自由曲面
离轴两镜无焦系统
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Keywords
optical antenna design
large field of view
freeform surface
off-axis two-mirror afocal system
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分类号
TP394.1
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9
[机械工程—机械制造及自动化]
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