光子多普勒测速仪多目标点探头光学设计

为了提升光子多普勒测速仪(Photon Doppler Velocimetry, PDV)对目标进行多点数的区域覆盖式或阵列式速度测量时的测量点数量,使用Zemax软件设计了像面直径10 mm的双远心光学系统,实现同时对平面靶5.6 mm范围内进行多点测速。该镜头由4片单透镜和4片双胶合透镜组成,工作波长为1 550 nm,工作物距为300 mm,系统总长250 mm,有效焦距500 mm,远心度小于0.01°,均方根半径在聚焦位置处最小为0.055μm,最大为0.920μm。均方根半径及全部弥散斑半径均在艾里斑范围内,调制传递函数曲线与衍射极限重合,线条平整,系统达到衍射极限。同时畸变小于0.025%,像差校正满足设计要求。