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超宽带冲激脉冲正交解调接收机系统反射校正算法及其实现 被引量:1
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作者 梁步阁 朱畅 袁乃昌 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第1期83-87,共5页
基于超宽带冲激脉冲的信号特征,提出了超宽带正交解调接收机系统中脉冲信号的反射模型与校正算法。通过时域瞬态传输线模型、信号流图模型分析,指出整个系统可等效为一个延时滤波网络。最后提出了拟合该等效延时滤波网络,求解其补偿网... 基于超宽带冲激脉冲的信号特征,提出了超宽带正交解调接收机系统中脉冲信号的反射模型与校正算法。通过时域瞬态传输线模型、信号流图模型分析,指出整个系统可等效为一个延时滤波网络。最后提出了拟合该等效延时滤波网络,求解其补偿网络的具体校正算法。在实际系统目标探测的外场试验中,也验证了模型分析与校正算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 冲激脉冲 正交解调 系统反射 信号流图 校正算法
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基于进退法的全球导航卫星系统反射信号镜面反射点的估计算法
2
作者 刘原华 贺立庆 牛新亮 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第31期270-275,共6页
通过研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)几何关系及其镜面反射点算法,确定镜面反射点问题为一维单峰凸函数极值搜索问题后,提出基于进退法的镜面反射点估计算法,并论述了进退法在镜面反射点位置估计中的理论可行性。该算法摒弃了传... 通过研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)几何关系及其镜面反射点算法,确定镜面反射点问题为一维单峰凸函数极值搜索问题后,提出基于进退法的镜面反射点估计算法,并论述了进退法在镜面反射点位置估计中的理论可行性。该算法摒弃了传统算法思想中用角度去确定镜面反射点位置信息所带来的一系列问题和缺陷,转而采用计算最短反射路径长度来确定反射点的位置,不仅降低了算法的复杂性,更提高了镜面反射点的计算准确性。采用英国UK-DMC卫星于2004年11月16日测到的海洋数据来验证进退法的正确性,利用MATLAB仿真软件对进退法与传统算法进行了仿真结果分析。实验仿真结果表明:进退法可以正确估计GNSS-R镜面反射点的位置信息,并且具有迭代次数少,运算速度快,算法效率高的特点。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射信号 镜面反射 一维极值搜索法 进退法
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星载GNSS反射信号台风检测及风眼位置估计
3
作者 甄佳欢 朱云龙 +2 位作者 杨东凯 张国栋 王峰 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2106-2118,共13页
全球导航卫星系统(GNSS)反射信号主要利用时延-多普勒图(DDM)的奇异性对台风进行研究。但由于模糊函数的存在,会使得这一奇异特征被模糊从而影响检测性能。通过将DDM反卷积去除模糊函数的影响后再重构归一化散射系数(NBRCS)并将其映射... 全球导航卫星系统(GNSS)反射信号主要利用时延-多普勒图(DDM)的奇异性对台风进行研究。但由于模糊函数的存在,会使得这一奇异特征被模糊从而影响检测性能。通过将DDM反卷积去除模糊函数的影响后再重构归一化散射系数(NBRCS)并将其映射到空间域,对台风事件检测算法及风眼位置估计算法进行研究。根据台风场内的DDM时间序列重构得到空间域NBRCS分布序列,定义台风敏感特征观测量,并基于置信区间距离半径的滑动窗口异常检测方法来检测台风事件;提出一种台风眼位置估计算法,通过模型匹配算法将重构所得空间域散射系数与模型数据集匹配以得到风眼位置。结果表明:台风检测算法的检测性能对信噪比(SNR)敏感,信噪比越高检测性能越好,当SNR为8时,台风检测性能接收机操作特性(ROC)曲线的曲线下面积(AUC)为0.80;在4种SNR下风眼位置估计的平均误差不超过0.3°,均方根误差不超过0.6°。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射测量技术 台风检测 台风中心 全球导航卫星系统 热带气旋
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反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定误差分析
4
作者 李红光 彭富伦 +2 位作者 吴少博 于帅 白创飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期127-139,共13页
为满足各类装备平台对反射镜式光电系统光路内嵌复合轴高精度稳定的需求,针对实际研制中各类误差源相互耦合难以控制的难题,文中基于反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定的原理,从理论上分析了快速反射镜角度与瞄准线角度关系线性化、... 为满足各类装备平台对反射镜式光电系统光路内嵌复合轴高精度稳定的需求,针对实际研制中各类误差源相互耦合难以控制的难题,文中基于反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定的原理,从理论上分析了快速反射镜角度与瞄准线角度关系线性化、陀螺和快速反射镜安装正交性误差以及快速反射镜测角精度对系统瞄准线稳定误差的影响,建立了瞄准线稳定误差与上述影响因素之间量化数学模型,并根据量化模型开展了计算仿真实验。仿真结果表明,在瞄准线稳定误差要求为2μrad级别时,快速反射镜角度与瞄准线偏转角度关系不能采用简化的线性化处理,陀螺安装误差应小于0.005 mrad,快速反射镜的安装误差应小于0.003 mrad,快速反射镜的测角精度应达到0.001 mrad。在实际应用中,在保证快速反射镜测角精度的基础上,应对陀螺和快速反射镜安装误差进行校准补偿,确保陀螺和快速反射镜安装误差产生的瞄准线稳定误差绝对值之和小于瞄准线稳定精度要求。 展开更多
关键词 反射镜式光电系统 光路内嵌复合轴 误差分析 瞄准线稳定
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含自由曲面的反射式望远镜降敏设计
5
作者 王洋 彭圣博 顾志远 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1864-1875,共12页
在传统的光学系统设计过程中,光学设计师更注重优化光学系统的性能,而没有考虑这些系统的竣工性能。为了降低对光学系统的公差要求,本文提出一种基于矢量像差理论的含自由曲面的反射式望远镜降敏设计方法。基于矢量像差理论的局部坐标... 在传统的光学系统设计过程中,光学设计师更注重优化光学系统的性能,而没有考虑这些系统的竣工性能。为了降低对光学系统的公差要求,本文提出一种基于矢量像差理论的含自由曲面的反射式望远镜降敏设计方法。基于矢量像差理论的局部坐标近轴光线追迹方程,分析光瞳的坐标变换关系,并结合Zernike多项式的极坐标与直角坐标表达式,推导出Zernike自由曲面在一般偏心倾斜状态下的像差解析式。然后,基于该分析框架构建了光学系统的竣工性能评估模型。利用该模型分别设计了含自由曲面的离轴两反和离轴三反望远镜,并通过2000次蒙特卡罗实验分析了系统的装调敏感度。结果表明:经过约10 min的优化,离轴两反望远镜的波像差平均值减少了26%,离轴三反望远镜的波像差平均值减少了14%,有效验证了本文提出的降敏设计方法的有效性。 展开更多
关键词 矢量像差 降敏设计 Zernike自由曲面 离轴反射系统
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一种卡塞格林反射系统的光机结构设计与分析 被引量:2
6
作者 高世林 魏梦琦 +3 位作者 张赛 李书培 温庆荣 徐明轩 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1136-1140,共5页
本文介绍了一种卡塞格林反射系统(以下简称卡式组件或卡式系统)的光机结构设计与分析。首先根据设计输入,进行指标分解,完成卡式组件的光机结构设计。然后通过公差分析和仿真分析对设计进行迭代和验证。最后通过环境试验来验证加工装调... 本文介绍了一种卡塞格林反射系统(以下简称卡式组件或卡式系统)的光机结构设计与分析。首先根据设计输入,进行指标分解,完成卡式组件的光机结构设计。然后通过公差分析和仿真分析对设计进行迭代和验证。最后通过环境试验来验证加工装调完成后的卡式组件的可靠性以及环境适用性。本文介绍的卡式组件具有刚度强度高,可靠性及环境适用性强等特点,同时满足光学性能指标要求。 展开更多
关键词 卡塞格林反射系统 光机结构设计 公差分析 仿真分析
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中间像面非理想成像的近红外折反射系统光学装调方法 被引量:2
7
作者 陈太喜 王金鑫 +4 位作者 黄贺 张斌智 李鑫 丘敏艳 张鑫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期208-217,共10页
近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统... 近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统机械定位方法无法直接借助干涉仪对系统出瞳波像差进行实时高精度监测,即不能通过观察各视场像差变化规律来指导装调,导致系统的装调效率和精度通常难以保证。针对一个口径为150 mm、焦距为450 mm的中间像面非理想成像近红外折反射系统的高精度光学装调方法开展研究,通过对系统中继透镜组透镜薄膜进行包含常用干涉仪工作波长(λ@632.8 nm)的设计,来实现利用可见光激光干涉仪对系统波像差进行高精度检测的目的,然后研究了系统各装调自由度和系统初级波像差的敏感度关系,以失调敏感度单变量分析为基础,分析了各失调维度间的耦合作用特性,在此基础上提出了次镜和中继镜组相互反复迭代联调的光学装调方案。整机装调后,光学系统各视场波前误差(RMS)和设计仿真结果数值大小大致相同,方向一致,均达到成像质量要求。 展开更多
关键词 光学系统装调 反射系统 迭代联调 非理想成像
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星下点观测的星载卫星导航反射信号海面风矢量极大似然估计
8
作者 王峰 李建强 +2 位作者 张国栋 张琦 杨东凯 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1418-1427,共10页
该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量... 该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量极大似然估计(MLE)反演算法直接利用两颗及以上导航卫星的星下点非镜向散射信号进行海面风矢量的反演,并提出风矢量搜索算法提高反演效率。通过搭建星载GNSS-R仿真平台验证算法的可行性和评估算法性能。结果表明:所提算法可直接利用非镜向独立观测模式下的多颗导航卫星散射信号反演得到海面风速和风向;多星观测可消除观测几何导致的模糊解从而将海风风向4个模糊解降至2个模糊解,但无法消除海浪谱的对称性导致的海面风向模糊解。在2~25 m/s的风速内,当信噪比(SNR)大于11 dB时,3星观测的风速均方根误差(RMSE)优于2 m/s,风向的均方根误差优于15°。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射 极大似然估计 海面风矢量 遥感
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大视场、长焦距离轴三反射镜光学系统的设计 被引量:54
9
作者 张亮 安源 金光 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期278-280,共3页
离轴三反光学系统具有高分辨率、大视场、长焦距、质量轻、小体积等特点,满足空间对地遥感、空间摄影等领域的要求。介绍了离轴三反射镜光学系统的设计原理。用ZEMAX软件设计了一个三个反射面均是二次曲面、焦距为2000mm、F数为9的离轴... 离轴三反光学系统具有高分辨率、大视场、长焦距、质量轻、小体积等特点,满足空间对地遥感、空间摄影等领域的要求。介绍了离轴三反射镜光学系统的设计原理。用ZEMAX软件设计了一个三个反射面均是二次曲面、焦距为2000mm、F数为9的离轴三反射镜系统。结果表明,该系统可达到7°×3°视场,对于空间频率50lp/mm,调制传递函数值均大于0.5。 展开更多
关键词 光学设计 反射系统 非共轴
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离轴四反射镜光学系统设计 被引量:31
10
作者 丁学专 王欣 +1 位作者 兰卫华 刘银年 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期319-321,共3页
与一般光学系统相比,航空遥感光学系统具有长焦距、大口径、宽波段等特点。因此,广泛使用反射式光学系统。常见的离轴三反系统已不能满足系统小型化、轻量化的要求。介绍了一种无中心遮拦的离轴四反射镜系统,由离轴三反系统改进而成,结... 与一般光学系统相比,航空遥感光学系统具有长焦距、大口径、宽波段等特点。因此,广泛使用反射式光学系统。常见的离轴三反系统已不能满足系统小型化、轻量化的要求。介绍了一种无中心遮拦的离轴四反射镜系统,由离轴三反系统改进而成,结构更加紧凑。带一次中间像面的离轴三反系统的中间像位于次镜和三镜之间,为了进一步折叠光路,在中间像面处加入球面反射场镜,从而成为离轴四反。分析了离轴四反的设计步骤,设计了一个焦距为1 200 mm,视场为0.8°×0.8,°相对孔径为F/6的光学系统,系统总长只有300 mm,并达到很好的光学性能,具有长焦距、小尺寸、良好的杂散光抑制能力等特点。 展开更多
关键词 遥感光学 离轴四反 反射系统
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自由曲面在离轴反射式空间光学成像系统中的应用 被引量:16
11
作者 朱钧 吴晓飞 +2 位作者 侯威 杨通 金国藩 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第3期1-8,共8页
在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系... 在空间光学领域,离轴反射式成像系统凭借其多方面的应用优势,正愈发引起研究人员的关注与开发。相对于传统的球面和非球面,自由曲面拥有更高的设计自由度,能够校正各类非对称像差。随着计算技术的发展,充分具备了设计离轴反射式成像系统的能力,并有潜力满足空间光学领域中的各类高端或特殊需求。文章紧扣自由曲面在空间光学领域提高系统性能、实现特殊结构的两大应用方向,瞄准空间光学成像系统的若干现实需求,包括小F数、大视场角、结构紧凑、带有实出瞳、无焦系统等,从目前相关研究成果中,重点介绍几款具有代表性的自由曲面离轴反射式成像系统,并阐述它们的系统构成、性能指标以及在空间光学中的应用优势,同时提出了应用建议及面临的困难。 展开更多
关键词 自由曲面 离轴反射系统 空间光学
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新型离轴三反射光学系统设计 被引量:13
12
作者 郭永祥 李永强 +1 位作者 廖志波 王静怡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期546-550,共5页
对比反射系统中双反射系统和三反射系统各自的优缺点,提出一种新型的无遮拦两镜三反射光学系统。与现在常用的离轴三反射光学系统相比,该系统最大的优势是只用了两片非球面反射镜,减小了加工成本,降低了加工难度。分析了该种系统的具体... 对比反射系统中双反射系统和三反射系统各自的优缺点,提出一种新型的无遮拦两镜三反射光学系统。与现在常用的离轴三反射光学系统相比,该系统最大的优势是只用了两片非球面反射镜,减小了加工成本,降低了加工难度。分析了该种系统的具体设计步骤,设计了一个焦距为500mm、视场为1×0.1°、相对口径为F/5、系统筒长为125mm的光学系统,像元尺寸选取10。由系统MTF曲线和点列图可以看出,成像质量接近衍射极限,可以为目前航天相机光学系统设计提供参考。 展开更多
关键词 光学设计 反射系统 反射 离轴三反
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一种新型的两镜三反射光学系统设计 被引量:7
13
作者 郭永祥 李英才 +1 位作者 吕保斌 白瑜 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期916-920,共5页
结合反射系统中双反射和三反射各自的优缺点,提出一种特殊的两镜三反光学系统,给出其初始结构的确定方法。对其结构优化过程中,在系统次镜后加平面反射镜,将系统进行折轴处理,然后在折轴反射镜后加透镜来校正剩余像差。该系统初始结构... 结合反射系统中双反射和三反射各自的优缺点,提出一种特殊的两镜三反光学系统,给出其初始结构的确定方法。对其结构优化过程中,在系统次镜后加平面反射镜,将系统进行折轴处理,然后在折轴反射镜后加透镜来校正剩余像差。该系统初始结构中两反射镜组成的是一个无焦系统,在主镜发生2次反射后成像。分析该初始系统的缺陷,对补偿该缺陷并使其成像质量达到衍射极限的后续补偿系统进行了设计。应用该方法设计了焦距f=5000mm,F数均为5,全视场角分别为0.4°和1°的2个系统,从像质评价结果可以看出,系统成像质量接近衍射极限,具有长焦距、小尺寸等特点。 展开更多
关键词 光学设计 反射系统 反射 反射
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圆周式无遮拦三反射镜光学系统设计 被引量:7
14
作者 朱浩 崔庆丰 +1 位作者 朴明旭 赵春竹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期161-166,共6页
为满足无遮拦三反射镜光学系统体积小、光学性能高的发展需求,提出了一种圆周式三反光学系统.以近轴矩阵法求解的共轴三反系统为初始结构,在保证各二次曲面反射镜的焦点依次衔接的条件下,将各元件适当地倾斜偏心使系统无遮拦,并使系统... 为满足无遮拦三反射镜光学系统体积小、光学性能高的发展需求,提出了一种圆周式三反光学系统.以近轴矩阵法求解的共轴三反系统为初始结构,在保证各二次曲面反射镜的焦点依次衔接的条件下,将各元件适当地倾斜偏心使系统无遮拦,并使系统的光路折叠在三个反射镜所围成的区域内,减小了系统体积.使用子午面对称的Zernike多项式曲面校正系统像差,提高成像质量.设计的非致冷长波红外光学系统焦距为310mm,F数为1.55,视场为1.774°×1.331°.各视场的调制传递函数在Nyquist频率(20lp/mm)处均高于0.52. 展开更多
关键词 光学设计 反射系统 成像系统 离轴三反 自由曲面
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反射式椭圆高斯光束平顶整形系统 被引量:4
15
作者 孟祥翔 刘伟奇 +4 位作者 柳华 魏忠伦 康玉思 冯睿 吕伟振 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期940-947,共8页
为了将椭圆高斯光束整形为圆形平顶光束,设计了一种无中心遮拦反射式两镜整形系统。根据能量守恒思想,选择匀化洛伦兹函数作为出射光束平顶分布函数,建立了入射面和出射面之间的坐标变换关系;采用光程守恒原理和矢量形式的反射定律,推... 为了将椭圆高斯光束整形为圆形平顶光束,设计了一种无中心遮拦反射式两镜整形系统。根据能量守恒思想,选择匀化洛伦兹函数作为出射光束平顶分布函数,建立了入射面和出射面之间的坐标变换关系;采用光程守恒原理和矢量形式的反射定律,推导了积分形式的整形系统两反射镜面形方程。利用数值解法计算出两反射镜的面形数据,经过光学设计软件仿真与系统参数分析,得到的圆形平顶光束在目标区域的照度均匀性大于95%。结果表明,这种整形系统可以明显提高椭圆高斯光束的平顶性,具有现实可行性。 展开更多
关键词 激光光束整形 椭圆高斯光束 平顶光束 反射系统
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卡塞格林反射系统结构动态优化设计 被引量:9
16
作者 丁福建 李英才 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第8期756-762,共7页
本文对卡塞格林系统在焦平面上的衍射效应进行了分析,并采用有限元素光线追踪法对衍射效应进行了计算.据此,本文提出了以该衍射效应作为卡塞格林反射系统结构优化设计的目标函数,该方法具有直观和量化的优点.
关键词 卡塞格林 反射系统 动力分析 结构优化 相机
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大口径离轴反射式星模拟器光学系统设计 被引量:9
17
作者 张文颖 张国玉 张雷 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期949-954,共6页
星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离... 星模拟器作为星敏感器的地面标定系统,用来模拟星点像的大小、星等、光谱、色温、星的位置及星之间的角距等。随着航天技术的不断发展,对星模拟器本身的要求也越来越高,进而使星模拟器重要部件准直光学系统的设计成为关键因素。利用离轴反射式光学系统无色差、体积小、光利用率高、中心无遮拦等特点,提出一种离轴抛物面式准直光学系统。该系统由离轴主抛物面反射镜和次平面反射镜组成,实现了通光口径为Φ300mm,焦距为3 000mm,视场角为30′的准直光学系统设计,经像质分析表明,在视场角内畸变为0.006 2%(小于0.01%),MTF达到衍射极限,波相差为0.071 6λ,所设计的光学系统能满足要求,并论述了准直光学系统的装校过程。 展开更多
关键词 星模拟器 离轴反射系统 光学设计 大口径
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宽谱段、动态局部高分辨离轴主动反射变焦系统 被引量:6
18
作者 常军 沈本兰 +2 位作者 王希 张柯 牛亚军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期7-13,共7页
为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径... 为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像,设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合,实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径可变的变形镜实现变焦,避免了传统机械变焦中复杂的机械运动控制,减轻了系统体积和重量并有效地保证了系统的宽谱段和大视场;通过对变形镜面形的控制,在不同焦距处实现了全视场内任意感兴趣区域的局部高分辨成像,降低了数据传输量;而采用无色差的反射式系统则克服了传统透射式及折反射式系统只能实现单色局部高分辨成像的缺点。经过优化设计,系统在可见光范围内成像,焦距f′为75 mm(视场角FOV为x:0°~0.5°,y:3°~10°)~150mm(FOV为x:0°~0.5°,y:1.7°~5°),F/#为7~14。理论和仿真分析表明,系统在各焦距处感兴趣区域内的成像质量均可达到衍射极限,实现了全视场内任意区域动态局部高分辨的成像效果。 展开更多
关键词 光学系统设计:离轴反射变焦系统 局部高分辨成像 主动光学 变形镜
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离轴反射光学系统像差特性研究 被引量:10
19
作者 庞志海 樊学武 +3 位作者 任国瑞 丁蛟腾 许亮 凤良杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期263-267,共5页
以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系... 以轴对称光学系统的初级矢量波像差理论为基础,通过引入孔径缩放因子和孔径偏移矢量,获得了离轴反射光学系统初级像差特性。通过分析可知:离轴反射光学系统的初级像差依然由球差、彗差、像散组成。由于孔径缩放因子存在,离轴反射光学系统的波像差系数均有不同比例的减小,且轴对称光学系统的高级孔径像差会在对应离轴光学系统中引入较低阶孔径像差,例如轴对称光学系统未校正球差,对应的离轴光学系统除过球差外还将引入彗差、像散等。相比于轴对称光学系统的像差,由于孔径偏移矢量的引入,离轴反射光学系统的像差不再关于中心视场旋转对称,有可能在轴外视场产生像差零点。 展开更多
关键词 矢量波像差 离轴反射光学系统 像差
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红外离轴系统金属反射镜设计与分析 被引量:10
20
作者 范磊 赵勇志 曹玉岩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期374-379,共6页
随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinem... 随着单刃金刚石数控车削技术的不断提高,越来越多的红外系统选用金属作为反射镜材料以提高系统的性价比。同共轴光学系统相比,离轴光学系统的反射镜结构和装调更为复杂,为了深入研究金属反射镜在红外离轴系统中的应用,提出了一种集Kinematic定位和柔性去应力相结合的轻量化金属反射镜结构。首先从金属结构件的加工特点出发,分析了金属反射镜的轻量化形式和安装结构;接着针对某离轴反射系统中口径最大的离轴主镜,按照各设计要素建立了金属反射镜结构模型;最后采用有限元仿真分析方法,在各种工况下,对该主反射镜进行了详细的分析,结果均满足光学设计要求。 展开更多
关键词 离轴反射系统 金属镜 柔性结构 Kinematic定位 有限元方法
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