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基于矢量衍射的光学系统设计与偏振像差补偿
1
作者 李英超 于文超 +4 位作者 王超 王凯凯 刘嘉楠 王祺 刘壮 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期839-849,共11页
含有数字微镜阵列(DMD)的长波红外偏振光学系统中产生的衍射现象会导致系统中偏振像差发生变化,从而造成长波红外偏振光学系统偏振测量精度下降。针对这一问题,提出一种含DMD的长波红外二次成像光学系统偏振像差分析及补偿方法。首先,... 含有数字微镜阵列(DMD)的长波红外偏振光学系统中产生的衍射现象会导致系统中偏振像差发生变化,从而造成长波红外偏振光学系统偏振测量精度下降。针对这一问题,提出一种含DMD的长波红外二次成像光学系统偏振像差分析及补偿方法。首先,基于长波红外偏振光学系统中波长与DMD像元尺寸的比值构建衍射与偏振像差特性传输模型,提出基于矢量衍射—偏振光琼斯矢量理论的偏振像差分析方法。其次,推导DMD的偏振像差和偏振度情况,确定DMD的最佳衍射级次、入射角与衍射效率,进而设计含DMD的二次成像长波红外偏振光学系统,得到DMD衍射特性对偏振像差的影响情况。最后,通过倾斜投影物镜、镜片镀膜及减小表面入射角来补偿光学系统的偏振像差,以解决衍射现象对长波红外偏振光学系统偏振像差产生的影响。仿真结果表明,系统全视场调制传递函数在截止频率处均接近衍射极限,最大畸变小于0.2%,成像质量良好,整体系统的二向衰减经补偿后减小到原来的1/12。该分析模型能够揭示衍射与偏振像差之间的关系,该补偿方法可以有效降低偏振像差。 展开更多
关键词 长波红外 偏振像差 光学系统设计 矢量衍射 数字微镜阵列
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天基合成孔径激光雷达空间目标成像系统分析
2
作者 崔岸婧 高敬涵 +2 位作者 吴疆 杨宏 李道京 《激光技术》 北大核心 2025年第3期336-345,共10页
合成孔径激光雷达可用较小口径实现高分辨率成像,在天基空间目标观测方面具有重要应用价值,但存在波束宽度窄、覆盖范围有限、目标搜索捕获困难等问题。为了解决这些问题,采用一种主动激光与被动红外复合的天基合成孔径激光雷达空间目... 合成孔径激光雷达可用较小口径实现高分辨率成像,在天基空间目标观测方面具有重要应用价值,但存在波束宽度窄、覆盖范围有限、目标搜索捕获困难等问题。为了解决这些问题,采用一种主动激光与被动红外复合的天基合成孔径激光雷达空间目标成像系统,分析了系统指标,给出了成像仿真结果。结果表明,通过激光/红外共孔径实现了系统轻量化;综合使用圆偏振激光发射信号和正交线偏振两通道接收信号,结合顺轨干涉处理,解决了退偏和目标/平台振动问题;通过红外相机可实现目标搜索和跟踪,采用10 ns脉宽窄脉冲激光信号可实施目标测距和测速,使用10 ns脉宽、4 GHz带宽优化二进制相移键控信号,可实现0.10 m实时低分辨率成像和0.05 m高分辨率成像。系统设计方案对天基合成孔径激光雷达的研制具有参考价值。 展开更多
关键词 成像系统 空间目标成像 合成孔径激光雷达 激光红外复合成像 衍射光学系统 二进制相移键控信号
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宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计 被引量：2
3
作者 彭远 魏鸿达 +3 位作者 刘洋 张建文 邓伟杰 付强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期193-203,共11页
在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消... 在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消热差和消色差特性的衍射元件加入光学系统设计中,并提出了一种针对二次成像系统的材料选择方法。此方法以理想光学系统为基础,利用等效透镜理论将光学系统中的物镜组和中继镜组均等效成由两个单透镜组成的镜组,进而利用T-C图完成对这两个镜组的材料优选。经过深入的分析与评价,最终确定物镜组采用IRG24和ZnS材料组合为最优方案,而中继镜组的最佳材料组合为IRG22和IRG24。依据此种材料组合和理想光学系统的光焦度分配,该研究设计完成了一套中波红外光学系统。该系统的工作波长为3.7~4.8μm,视场角为10°×8°,F数为2,焦距为55 mm,系统总长约为115 mm,冷阑效率达到100%。在20~220℃范围内,全视场的调制传递函数(MTF)均接近衍射极限,维持了良好的成像性能。 展开更多
关键词 光学设计 中波红外 T-C图 衍射元件
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红外双波段双层衍射定焦光学系统设计
4
作者 漆云海 李绍楠 +2 位作者 杜保林 张鹏 胡磊力 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期108-111,共4页
通过对多层衍射光学元件在中、长波红外波段的设计分析与计算,设计了一种焦距为200 mm的红外光学系统,在中波红外和长波红外两个波段的透过率均大于80%,成像效果良好并且满足无热化设计要求。其采用了双层衍射技术,选用锗、硒化锌和硫... 通过对多层衍射光学元件在中、长波红外波段的设计分析与计算,设计了一种焦距为200 mm的红外光学系统,在中波红外和长波红外两个波段的透过率均大于80%,成像效果良好并且满足无热化设计要求。其采用了双层衍射技术,选用锗、硒化锌和硫化锌等材料,高效率地实现了衍射目的,提升了两个波段的光学透过率。采用了二次成像的光学系统结构,实现了光学小口径设计,其光学传递函数能够在-55℃至+71℃环境下实现无热化成像的要求,达到了设计目的。 展开更多
关键词 光学系统设计 红外光学系统 无热化 衍射 透过率
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红外折射/衍射超常温光学系统 被引量：27
5
作者 孙强 刘宏波 +3 位作者 王肇圻 张惠娟 王吉增 卢振武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期466-469,共4页
设计了折射 /衍射混合减热差红外光学系统 ,仅使用硅和锗两种材料 设计结果表明 ,此系统具有良好的减热差和校色差作用 ,在 - 80～ 2 0 0℃温度范围内不仅得到接近衍射极限的成像质量 ,而且结构简单 ,体积小 。
关键词 折射/衍射混合减热差红外光学系统 设计 衍射光学元件 校色差 红外折射/衍射超常温光学系统
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红外3.2～4.5μm波段折射/衍射光学系统的减热差设计 被引量：27
6
作者 孙强 王肇圻 +2 位作者 李凤友 曹召良 卢振武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期121-125,共5页
研究了折射 /衍射光学元件的温度效应及红外系统的设计理论及具体实例 ,给出了在红外 3.2～4 .5 μm波段 ,5°视场范围 ,冷光栏效率 10 0 % ,在 - 4 0～ 80℃温度变化范围情况下的红外混合减热差系统的设计结果。结果表明 ,使用折... 研究了折射 /衍射光学元件的温度效应及红外系统的设计理论及具体实例 ,给出了在红外 3.2～4 .5 μm波段 ,5°视场范围 ,冷光栏效率 10 0 % ,在 - 4 0～ 80℃温度变化范围情况下的红外混合减热差系统的设计结果。结果表明 ,使用折射 /衍射光学系统的减热差设计方案 ,可令相应的传统光学系统减少一片元件 ,并且节省了昂贵的硒化锌红外材料。不仅能在较大视场内得到接近衍射极限的成像质量 ,较宽的温度工作范围 ,而且结构简单 ,体积小 ,重量轻。 展开更多
关键词 红外光学系统 二元光学 减热差系统 光学仪器 减热差设计
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红外3.7～4.8μm波段折射/衍射光学系统的消热差设计 被引量：13
7
作者 白瑜 杨建峰 +2 位作者 马小龙 阮萍 田海霞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2261-2264,共4页
研究了衍射光学元件在红外折射/衍射混合光学系统中的消热差特性并给出了具体设计实例,该系统工作波段为3.7～4.8μm,全视场角为7.12°,满足100%冷光阑效率.系统仅采用硅和锗两种材料,设计结果表明,该系统在-50～100℃温度范围内不... 研究了衍射光学元件在红外折射/衍射混合光学系统中的消热差特性并给出了具体设计实例,该系统工作波段为3.7～4.8μm,全视场角为7.12°,满足100%冷光阑效率.系统仅采用硅和锗两种材料,设计结果表明,该系统在-50～100℃温度范围内不仅成像质量接近衍射极限,而且结构简单、体积小、质量轻,适用于像元尺寸为30μm、像元数320×240的凝视焦平面阵列探测器. 展开更多
关键词 衍射光学 消热差 光学设计 红外光学系统
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谐衍射红外双波段双焦光学系统设计 被引量：27
8
作者 董科研 潘玉龙 +5 位作者 王学进 孙强 王健 张德洋 徐长明 卢振武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期764-770,共7页
基于变焦系统的基本原理，利用谐衍射透镜的相关特性并结合中波红外和长波红外的特点，设计了仅含有4片透镜的红外双波段双焦光学系统。设计结果表明，系统具有100%冷光栏效率，在3．7～4．3μm中波红外波段，光学传递函数在18lp／mm时... 基于变焦系统的基本原理，利用谐衍射透镜的相关特性并结合中波红外和长波红外的特点，设计了仅含有4片透镜的红外双波段双焦光学系统。设计结果表明，系统具有100%冷光栏效率，在3．7～4．3μm中波红外波段，光学传递函数在18lp／mm时〉0．7；在8．7～11μm长波红外波段，光学传递函数在18 lp／mm时〉0．5，均接近衍射极限。 展开更多
关键词 光学设计 红外系统 变焦系统 谐衍射 双波段
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长波红外光学系统无热化设计 被引量：15
9
作者 白瑜 杨建峰 +6 位作者 马小龙 薛彬 阮萍 田海霞 王洪伟 梁士通 李湘眷 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第10期583-585,共3页
分析了衍射光学元件在红外光学系统中的消热差特性,设计了工作于8～12μm,全视场角为6.44°的红外消热差光学系统,设计结果表明,该系统在-10℃～60℃温度范围内成像质量接近衍射极限,适用于像元尺寸为45μm的非制冷焦平面阵列探测器。
关键词 衍射光学 消热差 光学设计 红外光学系统
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新型长波红外折衍混合消热差系统 被引量：10
10
作者 郜洪云 陈梦苇 +2 位作者 杨应平 陈彻 郑盼 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2143-2146,共4页
为了提高大靶面高分辨率光学系统的性能,基于衍射元件独特的温度特性以及热补偿理论,设计了工作波段为8-12μm、视场角为16°、F/#为1.9、后工作距为133 mm的新型折衍混合消热差系统.系统采用三片式结构,使用锗和硒化锌两种常用的... 为了提高大靶面高分辨率光学系统的性能,基于衍射元件独特的温度特性以及热补偿理论,设计了工作波段为8-12μm、视场角为16°、F/#为1.9、后工作距为133 mm的新型折衍混合消热差系统.系统采用三片式结构,使用锗和硒化锌两种常用的红外材料,仅引入一个二次非球面和一个衍射面,使系统具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点.实验结果表明：系统在较大视场内成像质量接近衍射极限,且在-30℃～70℃温度范围内性能稳定,适用于像元尺寸为35μm,像元数为640×480的现代非制冷型焦平面阵列探测器,从而实现了消热差设计. 展开更多
关键词 光学设计 消热差设计 折衍混合系统 红外光学系统
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折反式中波红外双视场变焦系统无热化设计 被引量：8
11
作者 姜凯 周泗忠 +3 位作者 李刚 杨晓许 赵睿 张恒金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期403-407,共5页
利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏... 利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏大小分别实现100﹪冷光栏效率。在两档共用组份采用一片折衍混合透镜,对双视场系统两焦距位置消热差,实现了一个衍射面对两档系统的无热化设计,结构简单。设计结果表明:在-40～60℃温度范围内,空间频率18 lp/mm处系统MTF值接近衍射极限,成像质量良好,实现了双视场变焦系统的无热化设计。 展开更多
关键词 红外变焦系统 折 衍混合 无热化 光学设计
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机载新颖连续变焦中波红外光学系统设计 被引量：11
12
作者 付艳鹏 金宁 +4 位作者 李训牛 王海洋 张元 李力 李林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期309-312,324,共5页
针对制冷式640×512元凝视焦平面阵列探测器,设计了结构紧凑的高性能机械补偿30倍连续变焦光学系统.该系统采用新颖的三组元变倍形式和三次成像方法设计.工作波段为3.7～4.8 μm,F/# =4,变焦范围750～25 mm.首先利用光学设计软件给... 针对制冷式640×512元凝视焦平面阵列探测器,设计了结构紧凑的高性能机械补偿30倍连续变焦光学系统.该系统采用新颖的三组元变倍形式和三次成像方法设计.工作波段为3.7～4.8 μm,F/# =4,变焦范围750～25 mm.首先利用光学设计软件给出了系统的光学外形结构图；然后,进行了像质评价分析,变焦曲线分析,温度环境适应性分析和冷反射分析；最后,介绍了该系统应用微扫描成像技术提高分辨率的方法.结果表明,该光学系统在空间频率30 1p/mm处的光学传递函数(MTF)值均接近衍射极限,弥散斑直径的均方根(RMS)值均小于15μm.变焦曲线平滑,且移动组最大行程小于71 mm.移动组透镜的轴向移动可完成系统调焦及温度补偿.光学系统满足100％冷光阑效率,在-40 ～ 60℃温度范围内均有良好的像质.同时,满足新一代机载前视红外(FLIR)系统的要求. 展开更多
关键词 红外连续变焦 三组元变焦 三次成像
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制作在非球面基底上的红外衍射光学元件 被引量：16
13
作者 刘莉萍 王涌天 +1 位作者 李荣刚 焦明印 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期308-312,共5页
用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加... 用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加工效果良好 ,有效地减小了此单片镜系统的色差 ,明显提高了系统的成像质量 。 展开更多
关键词 衍射光学元件 金刚石车削 非球面基底 红外成像系统
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折-衍混合型两档变倍红外光学系统设计 被引量：12
14
作者 张明意 李保平 +2 位作者 万中南 李清安 鄂盛国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期850-853,共4页
当今红外成像光学系统应用广泛,根据需求,越来越多地采用双视场切换式红外光学系统。为了获得成像质量更好、轻量化的光学系统,引入了衍射光学元件进行光学系统设计,从而提高了镜头的成像质量,减少了光学元件的数量,减轻了系统质量。介... 当今红外成像光学系统应用广泛,根据需求,越来越多地采用双视场切换式红外光学系统。为了获得成像质量更好、轻量化的光学系统,引入了衍射光学元件进行光学系统设计,从而提高了镜头的成像质量,减少了光学元件的数量,减轻了系统质量。介绍了含有衍射光学元件的两档变倍光学系统的设计原理,设计了一个含有非球面且结构简单、装调容易的折-衍混合的两档变倍的红外光学系统,分别对长、短焦距位置进行了像差分析,该设计能够很好地满足实际工程的需要。设计结果表明采用衍射光学元件的红外光学系统能够有效地改善光学系统的像质,减小光学系统的体积。 展开更多
关键词 红外光学系统 两档变倍 衍射光学元件
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8-12μm波段折／衍混合红外连续变焦光学系统 被引量：8
15
作者 白瑜 杨建峰 +3 位作者 马小龙 阮萍 田海霞 邹刚毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期505-508,共4页
针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采... 针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采用锗材料,通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率14lp/mm处,全焦距范围内MTF均在0.7以上,成像质量较好,可以连续变焦,并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线。 展开更多
关键词 光学设计 红外变焦 红外光学系统 折射/衍射混合
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折衍混合车载红外镜头无热化设计 被引量：11
16
作者 徐大维 向阳 +3 位作者 王健 康福增 刘殿双 许文斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期460-464,共5页
论述了利用衍射元件实现光学系统无热化的原理,并利用衍射光学元件特殊的消热差和色散特性,设计并研制了折衍混合无热化车载红外镜头,在仅使用一种红外材料的情况下完成了宽温度范围自调焦设计,且衍射面特征尺寸大,易于加工制作。系统... 论述了利用衍射元件实现光学系统无热化的原理,并利用衍射光学元件特殊的消热差和色散特性,设计并研制了折衍混合无热化车载红外镜头,在仅使用一种红外材料的情况下完成了宽温度范围自调焦设计,且衍射面特征尺寸大,易于加工制作。系统工作波段为8～12μm,视场为36°×27°,焦距为19 mm,F/#为1.1。该镜头体积小,重量轻,结构简单,非常适于在汽车辅助驾驶系统应用。镜头的测试结果表明,镜头成像质量好,且能在-40～80℃温度范围内保持像面稳定,无需手动调焦。 展开更多
关键词 衍射光学元件 无热化 车载红外光学系统 折衍混合系统
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折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统设计 被引量：5
17
作者 王保华 刘英 +3 位作者 孙强 王媛媛 张建忠 姜洋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期148-153,共6页
为了提高图像的分辨率,提高红外系统的探测距离和探测精度,满足多种条件下的使用要求,基于最新的非制冷型384×288凝视型焦平面阵列探测器,设计了折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统。系统工作波长为8～12μm,F数1.5,变倍比25:... 为了提高图像的分辨率,提高红外系统的探测距离和探测精度,满足多种条件下的使用要求,基于最新的非制冷型384×288凝视型焦平面阵列探测器,设计了折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统。系统工作波长为8～12μm,F数1.5,变倍比25:1。设计过程中,系统引入衍射面构成折/衍射混合结构,校正色差和高级像差,减少了透镜的使用数量,简化了系统结构。最后利用CODE V光学设计软件进行了优化设计和像质评价,设计结果表明,系统在探测器的Nyquist频率(20 lp/mm)处,所有变焦距位置和视场的MTF值均大于0.4,接近系统的衍射极限。系统具有变倍比大、分辨率高、像质好、结构简单等特点,可应用于众多光电探测领域。 展开更多
关键词 变焦距系统 光学设计 红外光学 衍射光学
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红外宽波段双层谐衍射光学系统的设计 被引量：7
18
作者 孙婷 张宣智 +5 位作者 常伟军 李元 胡博 郭小岗 杨华梅 陈秀萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期951-954,共4页
相比传统的折反射元件，衍射光学元件和谐衍射光学元件因其独特的色散性能和温度效应在消色差和补偿热差方面有得天独厚的优势，将其应用于混合光学系统，可以简化结构，提高像质。但是二者衍射效率均依赖于波长，降低了宽波段成像的对... 相比传统的折反射元件，衍射光学元件和谐衍射光学元件因其独特的色散性能和温度效应在消色差和补偿热差方面有得天独厚的优势，将其应用于混合光学系统，可以简化结构，提高像质。但是二者衍射效率均依赖于波长，降低了宽波段成像的对比度。而双层谐衍射元件可以减弱衍射效率对波长的依赖性。因此，该红外宽波段系统采用双层谐衍射元件，第一层材料为Ge，第二层材料为．ZnSe，微结构厚度分别为73．3μm和149．3μm，整个工作波段的衍射效率达到97．5％以上。在CodeV中仿真优化得出：混合系统的各种像差性能都比较理想，特别是宽波段8～14Ixm的色差得到了很好的校正，二级光谱得到较好的控制，系统的调制光学传递函数接近衍射限。最终的性能测试结果显示：各项性能均可满足使用要求。 展开更多
关键词 红外宽波段 双层谐衍射元件 衍射效率
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衍射元件表面粗糙度对衍射效率的影响 被引量：4
19
作者 赵丽东 崔庆丰 +3 位作者 毛珊 赵渊明 朴明旭 胡洋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期148-153,共6页
基于多层衍射光学元件的位相延迟表达式,提出了单点金刚石车削影响下的多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学模型,并给出了相应的分析表达式.以基底材料分别是硒化锌和硫化锌构成的多层衍射光学元件在近红外波段(1.4~2... 基于多层衍射光学元件的位相延迟表达式,提出了单点金刚石车削影响下的多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学模型,并给出了相应的分析表达式.以基底材料分别是硒化锌和硫化锌构成的多层衍射光学元件在近红外波段(1.4~2.5m)的应用为例进行分析.结果表明表面粗糙度会导致多层衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的明显降低,从而降低了混合成像光学系统的成像质量.因此,单点金刚石车削衍射元件时,要根据使用需求制定合理的表面粗糙度加工误差. 展开更多
关键词 衍射光学 光学系统设计 衍射效率 表面粗糙度 红外系统 微结构加工
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折衍混合长波红外光学系统消热差设计 被引量：5
20
作者 张发强 樊祥(指导) +2 位作者 朱斌 程正东 方义强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1158-1163,共6页
分析了温度变化对红外光学系统结构参数的影响,给出了红外光学系统消热差设计应满足的条件,讨论了衍射光学元件的温度特性,并将其引入到红外光学系统的消热差设计中。利用ZEMAX软件,设计了一套由锗和硫化锌组合的三片式折衍混合长波红... 分析了温度变化对红外光学系统结构参数的影响,给出了红外光学系统消热差设计应满足的条件,讨论了衍射光学元件的温度特性,并将其引入到红外光学系统的消热差设计中。利用ZEMAX软件,设计了一套由锗和硫化锌组合的三片式折衍混合长波红外光学系统,其工作波段为8-12μm,视场为10.2°,焦距为45 mm,F/#为1.5,总长为70 mm。设计结果表明,该镜头在-40-60℃温度范围内成像质量接近衍射极限,系统全视场调制传递函数在特征频率20 lp/mm处高于0.6,87%的能量集中在探测器的一个像元内,实现了消热差设计。该系统具有结构紧凑、体积小、质量轻等优点,适用于军事或空间红外系统。 展开更多
关键词 红外光学系统 衍射光学元件 消热差 调制传递函数
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