抗反射膜对衍射光学元件衍射效率的影响分析

针对抗反射膜引入的附加位相,分析了衍射光学元件的衍射效率,提出了含有抗反射膜的衍射光学元件的优化设计方法。以工作在可见光波段的衍射光学元件为例,对比分析了采用传统方法和优化方法设计的衍射光学元件的衍射效率。结果表明:抗反射膜对衍射光学元件的衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响是不可忽略的。针对正入射和30°斜入射两种工作状态,采用优化设计方法得到的衍射光学元件的带宽积分平均衍射效率高于94%。

卡塞格林聚光镜遮拦比研究

针对卡塞格林太阳能聚光镜的次镜遮挡问题,提出了降低遮拦比的透镜校正法。在传统的聚光比与遮拦比计算公式的基础上,给出了校正版计算公式。选取聚光比为280,遮拦比为0.33的卡塞格林聚光镜,利用Zemax软件进行了仿真分析。结果表明利用透镜校正法,所设计的卡塞格林聚光镜的遮拦比降低了36.36%,并且聚光镜的聚光比也得到了改善,接收器表面的光斑分布也更加均匀。

轻小型长出瞳距目镜的设计

为了满足目镜轻小的功能需求,优化设计了三种不同结构的长出瞳距目镜。三种目镜的系统参数相同,在出瞳直径为7 mm的前提下实现了40 mm的出瞳距,焦距为26 mm,视场为32°。首先,设计了由折射球面构成的纯折射式目镜,由五片透镜组成。其次,添加一个非球面优化设计得到了含有非球面的折射式目镜,由四片透镜组成。最后,添加一个衍射元件优化设计得到了折衍射目镜,由三片透镜组成。结果表明:在40 lp/mm频率处,含有非球面的折射式目镜的所有视场MTF都超过0.35,其中,0°的中心视场MTF达到0.67;对比第一种纯折射式结构目镜,其长度减小了16.66%,重量减轻了35.88%,成像质量更好。折衍射目镜所有视场的MTF都高于0.40;对比第二种目镜,第三种目镜的长度减小了15.43%,重量减轻了37.40%,像质也得到改善。