地平式离轴扩束光学系统装调技术

为实现地平式离轴扩束光学系统的高精度装调,利用4D干涉仪加装平面镜头配合标准平面镜实现自准直检测,并针对实际使用过程中镜筒需要绕俯仰轴旋转的问题,提出一种动态检测方法。根据实际装调结果,建立空间直角坐标系,利用旋转过程中光斑最大偏离量计算二轴正交误差。装调结果表明,采用自准直检测及动态检测方法,主镜面形精度为0.028 8λ@632.8nm,系统波像差RMS为0.131λ@632.8nm,二轴正交误差为2.06″。

大口径折反式355nm激光接收系统的调试方法

为实现大口径折反式355 nm激光接收系统的装调,提出了局部针对性的调试方法.两镜系统采用波长为355 nm和632.8 nm、镜间距一致的4D干涉仪自准直调试法;透镜组采用355 nm激光器和干涉仪前置镜头组成的自准直检测光路调试法。调试后得到两镜系统波像差均方根(RMS)为0.2026λ,满足设计指标0.2λ(λ为632.8 nm)的要求;透镜组调试后,理论后截距与自准直检测后截距差值在设计指标容差范围内。两镜系统与聚焦透镜组系统组合调试后,像方与物方焦点重合,接收系统调试满足设计要求。所提方法降低了系统装调难度,缩短了系统装调周期。

凸二次曲面的工艺球面补偿检测

在非球面的检测中,工艺球面补偿检测是最普遍的方法。针对该方法适用范围的局限性,本文提出了应用工艺球面补偿检测时非球面所必须满足的条件。根据波像差理论和瑞利判据,推导出凸二次曲面能够应用工艺球面补偿检测所必须满足的条件,并采用有限距离正面补偿检测的方法,对工艺球面补偿检测的局限性提出了改进。最终结果表明本文所提出的理论能够判定,所需要研制的凸双曲面镜不能直接应用工艺球面补偿检测,而组合补偿检测方法能够保证凸双曲面的面形精度?PV=0.159 8λ优于λ/6(λ=632.8 nm),满足技术指标。

大视场针孔物镜设计及成像畸变校正

设计了一个相对口径为1/5、焦距为5mm、视场角为125°的大视场针孔物镜系统。该结构在50lp/mm时的所有视场的调制传递函数均大于0.5,成像达到衍射极限,但全视场畸变率达到-46%。根据光学成像理论和图像处理技术,利用点阵样板计算光学中心和畸变系数,建立畸变校正模型,设计畸变校正算法。将线性成像模型与畸变校正模型相结合,建立畸变校正率标定方程,利用该算法求得的畸变校正率达到96.17%。将该校正方法与其他方法进行了对比分析,结果表明,该方法简单易行,基本满足工业上的需求,能够广泛适用于大视场镜头的成像畸变校正。

一种可变远距离大功率激光聚焦系统的设计

基于初级像差理论,将卡式系统与前端透镜组相结合,设计了一种可变远距离大功率激光聚焦光学系统。目标物体在500~5000m范围内变化时,通过调节前端透镜组到卡式系统的距离来改变焦面位置,实现对聚焦光斑大小的控制;通过透镜组的位置可反推出不同的目标距离。使用Zemax光学软件对初始结构进行优化,设计结果表明,在不同目标距离下,光斑大小均能满足设计指标要求。