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超宽带Cassegrain双反射面天线研究 被引量：8
1
作者 廖勇 谢平 +4 位作者 陆巍 陈志刚 杨周炳 孟凡宝 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1329-1332,共4页
为了减小馈线损耗和方便天线旋转，设计了超宽带Cassegrain双反射面天线系统。采用FEKO数值模拟软件在0．2～1．5GHz频率范围内模拟了不同副反射面直径的4．5m双反射面天线（焦径比为0．4）的辐射增益，并与相同口径和焦径比的前馈式反... 为了减小馈线损耗和方便天线旋转，设计了超宽带Cassegrain双反射面天线系统。采用FEKO数值模拟软件在0．2～1．5GHz频率范围内模拟了不同副反射面直径的4．5m双反射面天线（焦径比为0．4）的辐射增益，并与相同口径和焦径比的前馈式反射面天线进行了比较。模拟结果表明：当双曲副反射面直径为70cm，焦距为22．5cm时，在0．2～1．0GHz频率范围内，双反射面天线增益比前馈式抛物面天线高1～2dB；在1．1～1．5GHz频率范围内，双反射面天线增益比前馈式抛物面天线小1～2dB。选择直径为70cm、焦距为22．5cm的双曲副面与TEM喇叭和4．5m抛物面组成双反射面天线系统，分别用960 ps和3 as脉宽的单极脉冲源对天线进行了实验研究。实验结果表明：用960 ps和3 as脉宽的单极脉冲激励，Cassegrain双反射面天线在70m轴上远场辐射场波形峰峰值分别为前馈式反射面天线的158％和162％。 展开更多
关键词 超宽带高功率微波 cassegrain双反射面天线 抛物面天线 TEM喇叭
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Cassegrain激光发射系统的光路设计 被引量：1
2
作者 毛红敏 徐静 +2 位作者 甄胜来 马玉芬 俞本立 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第2期216-219,共4页
为了提高激光探测系统激光的发射功率,在出射激光为基模的高斯光束的光路设计中,根据高斯光束经过光学系统的变换与传输特性,分析了系统采用Cassegrain望远镜时,其遮拦比以及入射光束束腰半径对光功率透过率的影响。通过具体的数值计算... 为了提高激光探测系统激光的发射功率,在出射激光为基模的高斯光束的光路设计中,根据高斯光束经过光学系统的变换与传输特性,分析了系统采用Cassegrain望远镜时,其遮拦比以及入射光束束腰半径对光功率透过率的影响。通过具体的数值计算得出,随着遮拦比及入射光束束腰半径的增大,系统光功率透过率将减小,给出了望远镜遮拦比与发射孔径处光斑尺寸之间的最佳匹配关系,最后讨论了离焦误差(安装误差)为0.2 mm时对出射光斑尺寸的影响。 展开更多
关键词 cassegrain望远镜 遮拦比 高斯光束 离焦量
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Cassegrain光学天线系统的优化设计 被引量：2
3
作者 马晓军 王冰 +2 位作者 杨华军 江萍 张瑶 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期410-413,共4页
由于空间光通信中采用的激光束的光场分布呈高斯分布,反射镜对光线的遮挡将严重影响天线的传输效率,从而导致通信质量的下降,针对Cassegrain光学天线,对光学天线的系统结构以及次镜遮拦对天线增益的影响进行了分析,并根据高斯光束经过... 由于空间光通信中采用的激光束的光场分布呈高斯分布,反射镜对光线的遮挡将严重影响天线的传输效率,从而导致通信质量的下降,针对Cassegrain光学天线,对光学天线的系统结构以及次镜遮拦对天线增益的影响进行了分析,并根据高斯光束经过光学系统的变换与传输特性,分析了采用Cassegrain天线时,遮拦比以及入射光束束腰对光束透过率的影响,提出了一种提高光学天线传输效率的新方案,改进后的天线系统,使得传输效率有了显著提高。 展开更多
关键词 cassegrain光学天线 遮挡 优化设计
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基于Zemax紫外气体检测仪中的光学系统设计 被引量：1
4
作者 张登印 王海林 洪新华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期9-11,共3页
基于Cassegrain望远镜系统并借助光学设计软件Zemax设计了一种收发同置的SO2气体浓度检测仪的光学系统,采用Cassegrain望远镜系统,把发射和接受安放在同一个装置中,使得装置结构紧凑、体积小、易加工。给出了光学系统的设计参数和指标,... 基于Cassegrain望远镜系统并借助光学设计软件Zemax设计了一种收发同置的SO2气体浓度检测仪的光学系统,采用Cassegrain望远镜系统,把发射和接受安放在同一个装置中,使得装置结构紧凑、体积小、易加工。给出了光学系统的设计参数和指标,以及理论及实验测得的光源能量使用效率和距离之间的变化曲线。使用该光系统的SO2气体浓度检测仪的测量精度及指标可与美国Monitor Labs公司的ML9850B仪器相比。 展开更多
关键词 cassegrain望远镜 气体检测 光学设计 ZEMAX
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红外双波段卡塞格林光学系统设计 被引量：35
5
作者 樊学武 马臻 +1 位作者 陈荣利 李英才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期463-465,共3页
定性地论述了卡塞格林系统设计中焦距、场镜焦距和后工作距离大小的选择 并论述了在设计中主、次镜必须根据设计结果的分析 ,调整主、次镜的半径和间隔 ,从而使后工作距离 ,遮栏比都能满足设计要求 ,最终使系统能够获得最优的设计性能... 定性地论述了卡塞格林系统设计中焦距、场镜焦距和后工作距离大小的选择 并论述了在设计中主、次镜必须根据设计结果的分析 ,调整主、次镜的半径和间隔 ,从而使后工作距离 ,遮栏比都能满足设计要求 ,最终使系统能够获得最优的设计性能以满足设计需要 ,在系统的垂轴像差难以消除时 。 展开更多
关键词 红外光学系统 卡塞格林系统 设计 焦距 场镜 像差 透镜
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空间成像与激光通信共口径光学系统设计 被引量：35
6
作者 金光 李艳杰 +2 位作者 钟兴 任秉文 王长庚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2067-2074,共8页
针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视... 针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法。实际设计了共口径光学系统,该系统口径为600mm,次镜遮拦比为0.225,成像系统的传递函数在50lp/mm时大于0.47,接近衍射极限;发射分系统波像差远小于λ/20,发射激光的最小束散角可达4μrad,出射光斑质量良好;接收系统达到衍射极限,光斑远小于探测端面,满足探测要求。最后,进行了公差分析,给出了光学系统的装调方法。该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积,同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求。 展开更多
关键词 共口径光学系统 卡塞格林天线 遮拦比 空间成像 激光通信
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卡塞格林系统光学装调技术研究 被引量：22
7
作者 张向明 姜峰 +6 位作者 孔龙阳 李玉喜 刘奕辰 张锦亮 赵红军 王智超 钟丽萍 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期526-530,共5页
介绍卡塞格林系统非球面主镜使用三坐标测量仪进行定心装调的方案。系统的主镜口径为300mm,需要使用结构胶进行胶结固定,选用微应力粘接方法,将胶层粘接应力与热应力变形控制在极小的范围内。利用ZYGO干涉仪获得光学系统的波前信息,将... 介绍卡塞格林系统非球面主镜使用三坐标测量仪进行定心装调的方案。系统的主镜口径为300mm,需要使用结构胶进行胶结固定,选用微应力粘接方法,将胶层粘接应力与热应力变形控制在极小的范围内。利用ZYGO干涉仪获得光学系统的波前信息,将测得的波相差转化为初级像差,根据光学系统失调量与像差的关系对卡塞格林系统进行计算机辅助装调。调试后,系统的RMS值达到0.10λ,分辨率达到1″以内,检测结果表明:该系统的成像质量接近理论衍射分辨率,该方案可以实现快速定心,并且能够满足计算机辅助装调对定心精度的要求。 展开更多
关键词 卡塞格林系统 主镜装调 计算机辅助装调
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一种新型挡光环的设计 被引量：7
8
作者 杨利华 樊学武 +2 位作者 余舜京 张向明 邹刚毅 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期29-33,共5页
传统形式的挡光环是将挡光环与遮光罩内壁垂直设置,文中设计的新型挡光环是将挡光环与遮光罩内壁倾斜设置,使入射杂光的反射光线和一部分散射光线在挡光环与遮光罩内壁所夹的空间内多次衰减无法出射,剩余的散射光线也大多逆向光学系统传... 传统形式的挡光环是将挡光环与遮光罩内壁垂直设置,文中设计的新型挡光环是将挡光环与遮光罩内壁倾斜设置,使入射杂光的反射光线和一部分散射光线在挡光环与遮光罩内壁所夹的空间内多次衰减无法出射,剩余的散射光线也大多逆向光学系统传播,大大消弱了到达探测器的杂散光。新型挡光环的倾角α要始终保持α>β(β为入射杂光与遮光罩内壁的夹角)的分布,才能避免一些照射到挡光环表面上的杂散光直接散射进入光学系统。文中以探测微弱星体的卡塞格林空间相机为例,在外遮光罩内部分别设置2种构型的挡光环,用T racepro软件进行建模与仿真,结果表明:采用新型挡光环的空间相机与采用传统型挡光环的空间相机相比,其探测的星等提高了4个等级。 展开更多
关键词 挡光环 遮光罩 杂散光 卡塞格林空间相机
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多光轴校轴仪调校关键技术研究 被引量：5
9
作者 张向明 张锦亮 +4 位作者 王养云 姜峰 赵红军 刘奕辰 孔龙阳 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期592-597,共6页
针对多传感器光电系统存在的光轴平行性调校需求,介绍了一种光轴跨距较大的高精度校轴仪及其工作原理。该装置核心为卡赛格林系统,其主镜采用了一种新型粘接与光学定中心方案用于解决受力变形,实际变形结果验证了该方案的可行性。通过... 针对多传感器光电系统存在的光轴平行性调校需求,介绍了一种光轴跨距较大的高精度校轴仪及其工作原理。该装置核心为卡赛格林系统,其主镜采用了一种新型粘接与光学定中心方案用于解决受力变形,实际变形结果验证了该方案的可行性。通过精确调校卡赛格林系统以及检测光路的光轴平行性,文中的校轴仪理论检测精度可达10″以内,因此其配合大口径离轴反射式平行光管使用时,能实现对多传感器光电系统光轴平行性的高精度调校。 展开更多
关键词 校轴仪 卡塞格林系统 主镜 平行性
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三镜波束波导在高功率微波天线中的应用 被引量：6
10
作者 秋实 刘国治 +2 位作者 焦永昌 黄文华 侯青 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期131-134,共4页
通过对波束波导馈电卡塞格仑天线工作原理的分析,论述了波束波导在高功率微波辐射天线中的应用及设计方法,重点介绍了一套利用波束波导馈电高功率微波辐射天线。该天线利用由三面反射镜组成的波束波导对一个由两个抛物面镜组成的双反射... 通过对波束波导馈电卡塞格仑天线工作原理的分析,论述了波束波导在高功率微波辐射天线中的应用及设计方法,重点介绍了一套利用波束波导馈电高功率微波辐射天线。该天线利用由三面反射镜组成的波束波导对一个由两个抛物面镜组成的双反射面天线进行馈电,实现了波束的快速扫描。该天线工作在X波段时,功率容量大于1GW,天线增益大于50dB。 展开更多
关键词 高功率微波 波束波导 卡塞格仑天线 多模喇叭
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卡塞格林红外光学系统装调技术研究 被引量：8
11
作者 周凤利 李辛 +1 位作者 董续勇 谈蕊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期141-144,共4页
介绍了一种卡塞格林红外光学系统的装调方法。利用中心偏测量仪完成主次镜的装调,利用定心车的工艺完成红外目镜组的定心车削,然后在中心偏测量仪上完成主次镜和目镜组的组合装调。由于该系统采用的是线列探测器,因此采用一个外置摆镜,... 介绍了一种卡塞格林红外光学系统的装调方法。利用中心偏测量仪完成主次镜的装调,利用定心车的工艺完成红外目镜组的定心车削,然后在中心偏测量仪上完成主次镜和目镜组的组合装调。由于该系统采用的是线列探测器,因此采用一个外置摆镜,使摆镜以固定频率摆动,使目标源在探测器上形成了一幅完整的图像,从而可以很方便的完成探测器的装调。采用本方法,完成了一台该光学系统的装调,并测量了光学系统的等效噪声温差和最小可分辨温差,均达到了技术指标要求。 展开更多
关键词 光学 装调 卡塞格林 线列探测器 中心偏测量仪
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失调卡塞格林光学系统像差特性的研究 被引量：6
12
作者 庞志海 樊学武 +2 位作者 马臻 陈钦芳 邹刚毅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期195-200,共6页
以矢量波像差理论为基础,对卡塞格林光学系统的失调像像差特性进行分析,通过分析发现失调的卡塞格林系统不会引入新的像差,只是会导致三阶像差在像面上的分布发生变化,球差在全视场内为常量,彗差零点不再位于视场中心,像散在视场内存在... 以矢量波像差理论为基础,对卡塞格林光学系统的失调像像差特性进行分析,通过分析发现失调的卡塞格林系统不会引入新的像差,只是会导致三阶像差在像面上的分布发生变化,球差在全视场内为常量,彗差零点不再位于视场中心,像散在视场内存在两个零点且不再关于中心视场对称。在校正失调产生轴上彗差的情况下,卡塞格林系统的一个像散零点位于轴上视场,轴上视场的像差接近于零,但是边缘视场的像散依然较大,因此在卡塞格林系统的装调过程中,需要测量多个视场的波像差来确定系统的装调状态。利用CODE V对失调卡塞格林系统的像差在视场上的分布进行仿真,结果表明利用矢量波像差理论可以对失调卡塞格林系统的像差进行定性分析,以提高卡塞格林系统的装调效率。 展开更多
关键词 矢量波像差 光学装调 失调量 像差 卡塞格林光学系统
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一种光栅型成像光谱仪光学系统设计 被引量：9
13
作者 韩军 李珣 +3 位作者 吴玲玲 路绍军 于洵 占春连 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期233-239,共7页
成像光谱仪是一种"图谱合一"的光学遥感仪器。从光栅型成像光谱仪的使用要求出发,利用Zemax软件设计了一种光栅型成像光谱仪光学系统。其中,前置望远物镜采用反射式结构,传统的卡塞格林结构在主次镜均采用非球面时校正像差的... 成像光谱仪是一种"图谱合一"的光学遥感仪器。从光栅型成像光谱仪的使用要求出发,利用Zemax软件设计了一种光栅型成像光谱仪光学系统。其中,前置望远物镜采用反射式结构,传统的卡塞格林结构在主次镜均采用非球面时校正像差的能力依然有限,设计时采用改进后的卡塞格林结构对像差进行校正,最终设计的望远镜头传函在50lp/mm处达到0.5,场曲控制在0.078以内,且不存在畸变。针对光谱成像系统通常采用的基于平面光栅的Czerny-Turner结构由于像差校正能力有限、成像质量较差不能满足仪器的使用要求。采用基于凸面光栅的光谱成像系统,该系统结构紧凑、可实现宽波段内像差的同时校正。最终设计的光谱成像系统光谱分辨率<5nm,MTF在50lp/mm时升至0.75。将前置望远物镜与光谱成像系统根据匹配原则进行组合优化后光栅型成像光谱仪系统点列图RMS半径随波长的变化均小于0.2,波长的80%的能量集中在Φ6μm范围内,波长各视场在特征频率50lp/mm处的光学传递函数均大于0.5。整个光学系统具有结构简单、像差校正能力强、结构尺寸较小的优点。 展开更多
关键词 光学系统设计 光栅型成像光谱仪 卡塞格林前置望远物镜 凸面光栅光谱成像
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多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计 被引量：8
14
作者 贾冰 曹国华 +1 位作者 吕琼莹 丁红昌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期151-157,共7页
共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统... 共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统,使系统既可以获得目标的高清图像,又可以得到目标的相对位置信息。同时,共孔径光学结构可以压缩系统尺寸,降低光学系统在跟踪过程中的转动惯量,有利于系统的整体实现。可见光子系统的焦距1 200 mm,F数6,视场±1.2°;1 064 nm激光成像子系统焦距1 500 mm,F数7.5。各系统的成像质量均接近衍射极限,并通过公差分析验证了系统的公差分配结果。 展开更多
关键词 光学设计 卡塞格林天线 共孔径光学系统 跟踪引导系统
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超分辨卫星载荷光学系统杂散光抑制 被引量：7
15
作者 裴琳琳 相里斌 +1 位作者 吕群波 邵晓鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期176-181,共6页
为了进一步提高超分辨卫星载荷光学系统的空间分辨能力,需对系统杂散光进行抑制,以得到准确的原始图像.通过光线追迹方式,分析了系统杂散光,确认了杂散光的来源.通过Tracepro定量化分析和结构有限元分析,在限制范围内,不断优化、改进遮... 为了进一步提高超分辨卫星载荷光学系统的空间分辨能力,需对系统杂散光进行抑制,以得到准确的原始图像.通过光线追迹方式,分析了系统杂散光,确认了杂散光的来源.通过Tracepro定量化分析和结构有限元分析,在限制范围内,不断优化、改进遮光罩尺寸及挡光环位置,得到光学系统视场外点源透射比均在10-3以下,验证了该杂散光抑制方案的有效性,为卡塞格林光学系统的工程应用提供参考. 展开更多
关键词 光学设计 超分辨 卡塞格林光学系统 杂散光 点源透射比 遮光罩
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一种改进型的红外卡塞格林光学系统设计 被引量：15
16
作者 李婕 明景谦 卢若飞 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第2期76-80,共5页
在卡塞格林光学系统的设计中引入曼金反射镜、中继镜组,以提高卡塞格林光学系统承担视场和相对孔径的能力。通过设计实例表明,这种改进后的卡塞格林系统承担视场、相对孔径的能力得以很大提高,像质、结构长度满足设计的要求。
关键词 卡塞格林光学系统 曼金反射镜 光学设计
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使用卡氏天线的弹载3mm三波束探测系统的研究 被引量：4
17
作者 钱嵩松 李兴国 缪晨 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期295-298,共4页
以弹载应用为背景 ,提出了一种 3mm被动毫米波多波束探测系统设计方案 .该系统使用一个接收机及两组PIN管 ,可实现三通道的功能 .在介绍了系统的工作原理后 ,对系统的主要参数进行了详细的设计 .
关键词 毫米波 卡氏天线 多波束 辐射计 参数设计 三波束探测系统
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基于空间光通信卡塞格伦天线弊端的探讨 被引量：16
18
作者 张玉侠 艾勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期560-563,共4页
对于任何通信系统而言,天线能否正确发射和接收有效信号是人们最为关心的问题。对于点对点的激光通信系统而言,由于激光与电波迥然不同的特点,在天线系统的设计上更需严格要求。在空间光通信系统中,光学天线是一个物镜系统,通过折射、... 对于任何通信系统而言,天线能否正确发射和接收有效信号是人们最为关心的问题。对于点对点的激光通信系统而言,由于激光与电波迥然不同的特点,在天线系统的设计上更需严格要求。在空间光通信系统中,光学天线是一个物镜系统,通过折射、反射和折射-反射光学系统实现,目前应用比较广泛的是牛顿系统、格林系统以及卡塞格伦系统。讨论了卡塞格伦天线系统,该系统的结构(双反射式)决定了存在遮挡比造成光能量浪费的潜在问题,也就是所谓的渐晕现象。另一个问题是像差,也就是卡塞格伦天线系统要获得良好的像质必须以牺牲视场为代价。基于这两点提出了减小渐晕的几种新方案,并从减小像差上进行了理论分析。 展开更多
关键词 激光通信 光学天线 卡塞格伦天线 渐晕 像差
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湍流大气中激光束经卡塞格伦天线后的传输 被引量：8
19
作者 杨元杰 马俊兴 +1 位作者 邓科 陈彦 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期739-742,共4页
将卡塞格伦天线系统等效为一个环形光阑和括束器的组合,通过将环形光阑展开为复高斯函数的叠加,并利用广义的惠更斯-菲涅尔积分公式得到了准直的光束经卡塞格伦天线系统后衍射场的强度解析表达式。研究了湍流大气中光束经卡塞格伦天线... 将卡塞格伦天线系统等效为一个环形光阑和括束器的组合,通过将环形光阑展开为复高斯函数的叠加,并利用广义的惠更斯-菲涅尔积分公式得到了准直的光束经卡塞格伦天线系统后衍射场的强度解析表达式。研究了湍流大气中光束经卡塞格伦天线衍射的传输特性及光强分布随折射率结构常数和天线遮挡比的影响。该研究工作将对大气激光通信中的端机性能的评估具有一定的意义。 展开更多
关键词 高斯光束 卡塞格伦天线 环形光阑 广义的惠更斯-菲涅尔积分公式 湍流大气
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小F数卡赛格林系统装调技术 被引量：5
20
作者 董续勇 李辛 +1 位作者 周凤利 盛军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1730-1733,共4页
介绍了小F数卡赛格林系统装调的一种方法。用一束平行光照射抛物面反射镜,当抛物面反射镜的光轴与机械轴不重合时,反射光线的焦点运动。调整抛物面反射镜的中心和倾斜,使抛物面的光轴与机械轴重合,然后在卡氏系统的焦点处放置一十字分划... 介绍了小F数卡赛格林系统装调的一种方法。用一束平行光照射抛物面反射镜,当抛物面反射镜的光轴与机械轴不重合时,反射光线的焦点运动。调整抛物面反射镜的中心和倾斜,使抛物面的光轴与机械轴重合,然后在卡氏系统的焦点处放置一十字分划板,经次镜和主镜的反射后,被内调焦望远镜接收,当次镜和主镜的光轴与机械轴都重合时,反射光线不动。运用该方法,在光学中心偏测量仪上,利用两个内调焦望远镜,完成了两台小F数卡氏系统的装调,抛物面主镜的倾斜不大于5.4″,双曲面次镜的倾斜不大于20.6″。该装调方法对格里高利等双反射系统同样适用。 展开更多
关键词 卡赛格林 定中心 中心偏测量仪
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