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A method based on diffraction theory for predicting 3D focusing performance of compound refractive X-ray lenses 被引量:5
1
作者 乐孜纯 刘恺 梁静秋 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期184-186,共3页
A method based on the diffraction theory for estimating the three-dimensional (3D) focusing performance of the compound refractive X-ray lenses is presented in this paper. As a special application, the 3D X-ray intens... A method based on the diffraction theory for estimating the three-dimensional (3D) focusing performance of the compound refractive X-ray lenses is presented in this paper. As a special application, the 3D X-ray intensity distribution near the focus is derived for a plano-concave compound refractive X-ray lens. Moreover, the computer codes are developed and some results of 3D focusing performance for a compound refractive X-ray lens with Si material are shown and discussed. 展开更多
关键词 A method based on diffraction theory for predicting 3D focusing performance of compound refractive X-ray lenses
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双眼不同人工晶状体混搭植入矫正老视的临床效果评价
2
作者 郝文娜 马先祯 刘冬梅 《眼科新进展》 CAS 北大核心 2024年第7期578-582,共5页
近年来,功能性人工晶状体(IOL)的应用为白内障患者视觉质量的改善提供了有效选择,术后满意度及脱镜率高,但也存在眩光、立体视损害等不良现象。匹配应用两种不同的IOL进行植入,发挥IOL各自的优点以提供更卓越的术后效果已被越来越多的... 近年来,功能性人工晶状体(IOL)的应用为白内障患者视觉质量的改善提供了有效选择,术后满意度及脱镜率高,但也存在眩光、立体视损害等不良现象。匹配应用两种不同的IOL进行植入,发挥IOL各自的优点以提供更卓越的术后效果已被越来越多的眼科医师重视,探索更优化的IOL植入方案是治疗白内障同时矫治老视的重要课题。本文就IOL混搭植入在治疗白内障同时矫正老视的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 混搭植入人工晶状体 单焦点 多焦点 折射 衍射 白内障 老视
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折/衍混合光学系统在纳型星敏感器中的应用
3
作者 邓骞 张国玉 +2 位作者 孟遥 孙高飞 杜宗育 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期251-263,共13页
微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm... 微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm、相对孔径1∶1.086、光学系统总长36.4 mm的七片式折衍混合结构的星敏感器光学系统。根据衍射元件的负色散特性,用折衍混合透镜代替常规材料正负透镜组合的方式减少了镜片数量,缩短了光学系统长度,并提高了光学系统的成像质量,使点扩散函数趋于正态分布,有利于质心提取精度的提高。所设计的光学系统在3×3像元内的能量集中度超过90%;最大畸变仅0.013%;全视场垂轴色差小于0.6μm。通过标量衍射理论计算衍射元件在520~780 nm内衍射效率可以达80%以上,通过杂散光分析软件ASAP对系统进行了视场内鬼像分析,系统在多级衍射时探测目标成像光斑路径下的光通量与最亮鬼像光斑路径下的光通量之比大于3.17×10^(4),验证了在极限星等为6.5时满足信噪比大于8.1的结论。最后对所设计的系统进行了公差分析,结果表明加工后该光学系统可满足微纳卫星对星敏感器的使用要求。 展开更多
关键词 纳型星敏感器 光学设计 折衍混合光学系统 大相对孔径 衍射面 鬼像
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制冷型折衍混合双波段红外光学系统设计
4
作者 郑坚 文心怡 +3 位作者 朱伟 胡乔伟 王文运 王淑振 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2024年第3期29-36,共8页
能够同时工作在中波红外和长波红外频谱范围内的双波段红外光学系统可以有效利用这两个波段的信息,实现优势互补,从而显著提升其探测性能,应用前景广阔。双层谐衍射光学元件不仅具备独特的色散特性,还可以在多个设计波长处获得很高的衍... 能够同时工作在中波红外和长波红外频谱范围内的双波段红外光学系统可以有效利用这两个波段的信息,实现优势互补,从而显著提升其探测性能,应用前景广阔。双层谐衍射光学元件不仅具备独特的色散特性,还可以在多个设计波长处获得很高的衍射效率,为双波段红外光学系统设计提供了新思路。针对双层谐衍射光学元件的相关理论进行了研究,并基于双层谐衍射光学元件完成了焦距为200 mm,F数为2的制冷型折衍混合双波段红外光学系统的设计。成像质量分析以及冷反射分析结果表明,所设计光学系统的各类像差得到了有效校正,成像质量优良。 展开更多
关键词 光学设计 折衍混合 双层谐衍射光学元件 双波段 制冷型
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Internal modification in transparent hybrid germanium-silica plates using plasma formation induced by a femtosecond laser 被引量:1
5
作者 Ji-Wook YOON Jung-Kyu PARK +2 位作者 Kwang-Ho KIM Myung-Chang KANG Sung-Hak CHO 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2012年第S3期808-812,共5页
The fabrication of an internal diffraction grating with photoinduced refractive index modification in planar hybrid germanium-silica plates was demonstrated using low-density plasma formation excited by a high-intensi... The fabrication of an internal diffraction grating with photoinduced refractive index modification in planar hybrid germanium-silica plates was demonstrated using low-density plasma formation excited by a high-intensity femtosecond (150 fs) Ti:sapphire laser (λp=790 nm).The refractive index modifications with diameters ranging from 400 nm to 3 μm were photoinduced after plasma formation occurred upon irradiation with peak intensities of more than 2×1013 W/cm2.The graded refractive index profile was fabricated to be a symmetric around from the center of the point at which low-density plasma occurred. 展开更多
关键词 diffraction grating refractive index MODIFICATION plasma formation hybrid germanium-silica plate FEMTOSECOND laser
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轻型折衍混合中波红外变焦光学系统设计
6
作者 周阳 谢佳丽 《红外》 CAS 2023年第2期35-40,共6页
针对640×512元制冷型中波红外焦平面探测器,采用二次成像的光学结构以及机械正组补偿变焦方式,在设计中引入了硅基衍射光学元件,从而构成折衍混合变焦光学系统。设计结果表明,光学系统使用了7片镜片,在3.7~4.8μm波段实现了15~300... 针对640×512元制冷型中波红外焦平面探测器,采用二次成像的光学结构以及机械正组补偿变焦方式,在设计中引入了硅基衍射光学元件,从而构成折衍混合变焦光学系统。设计结果表明,光学系统使用了7片镜片,在3.7~4.8μm波段实现了15~300 mm连续变焦,在空间频率33 lp/mm处的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)接近衍射极限。光学镜片的总重量仅有86 g,光学系统的总长度为139 mm。该系统具有变倍比大、分辨率高、重量轻、体积小等特点。 展开更多
关键词 折衍混合 大变倍比 连续变焦 轻型化
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折/衍混合Petzval光电摄像物镜设计 被引量:22
7
作者 王肇圻 张轶楠 +1 位作者 傅汝廉 孙强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-4,共4页
以传统的5片可见光波段 Petzval物镜为基础, 设计了一个折/衍混合的可见光波段 Petzval物镜。该物镜的主要光学参数为f′=101.5 mm,F/#=1.60,HFOV=6.79°,仅由两种材料、三片元件组成,包含一个二元面和一个非球面,重量只是传统物镜... 以传统的5片可见光波段 Petzval物镜为基础, 设计了一个折/衍混合的可见光波段 Petzval物镜。该物镜的主要光学参数为f′=101.5 mm,F/#=1.60,HFOV=6.79°,仅由两种材料、三片元件组成,包含一个二元面和一个非球面,重量只是传统物镜的 30%,而且像差特性也有很大改善,系统中心视场的成像质量所对应的空间频率大于20 lp/mm,满足现代摄影和光电摄像的要求。 展开更多
关键词 光学设计 Petzval物镜 折/衍混合系统
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多层衍射光学元件设计原理与衍射效率的研究 被引量:14
8
作者 裴雪丹 崔庆丰 +1 位作者 冷家开 董辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1126-1131,共6页
叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱... 叙述了多层衍射光学元件的设计原理.通过对多层衍射光学元件结构、位相延迟表达式、材料选择匹配的研究,使得优化最大光栅高度后的多层衍射光学元件能够实现大幅度提高宽光谱范围内衍射效率的作用.其衍射效率在从g谱线(435.8343nm)到C谱线(656.2725nm)的可见光范围内的任何波长上的理论衍射效率均在99%以上,带宽积分平均衍射效率为99.7%,能够满足高质量成像光学系统应用的需要,并利用该元件设计了长焦距复消色差物镜. 展开更多
关键词 衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率 光学设计 折衍射混合光学系统
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大视场红外导引头光学系统消热差设计 被引量:13
9
作者 姜洋 孙强 +1 位作者 刘英 赵珑现 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期462-466,共5页
为消除温度变化对共形光学导引头像质的影响,利用光学被动消热差理论对具体设计方法进行实际分析.根据消热差条件选择合理的透镜材料组合,利用衍射元件特殊的光热特性采用折/衍混合结构进行消热差设计.采用椭球形共形整流罩结构减小空... 为消除温度变化对共形光学导引头像质的影响,利用光学被动消热差理论对具体设计方法进行实际分析.根据消热差条件选择合理的透镜材料组合,利用衍射元件特殊的光热特性采用折/衍混合结构进行消热差设计.采用椭球形共形整流罩结构减小空气阻力,降低导弹头部气动加热效应,利用三片式反远距结构实现短焦大视场系统设计.该系统工作波段为3~5μm,系统F/#为2,视场角为±90°;凝视结构的导引头光学系统后工作距达22.8mm,为制冷型探测器留有足够的空间;冷光阑效率为100%;在-40℃~60℃温度变化范围内,15lp/mm处全视场MTF值均大于0.4,满足高准确度定位导引头系统对成像质量的要求,保证了系统的轻小型设计. 展开更多
关键词 大视场 消热差设计 衍混合 红外 共形光学
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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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8~12μm波段折/衍混合反摄远系统消热差设计 被引量:13
11
作者 韩莹 王肇圻 +1 位作者 杨新军 吴环宝 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期77-80,共4页
设计了工作于8~12μm波段的折/衍混合消热差红外反摄远系统.该系统全视场为14°,有效焦距为100mm,后工作距为113mm,F/#2.0.系统采用锗和硒化锌两种材料,为三片镜结构.引入二元面和高次非球面,使结构简化,重量减轻,提... 设计了工作于8~12μm波段的折/衍混合消热差红外反摄远系统.该系统全视场为14°,有效焦距为100mm,后工作距为113mm,F/#2.0.系统采用锗和硒化锌两种材料,为三片镜结构.引入二元面和高次非球面,使结构简化,重量减轻,提高了成像质量.系统在-40℃~100℃的温度范围内性能稳定,适用于像元尺寸40μm,像元数640×480的现代非致冷式面阵探测器.大视场、长后工作距以及超宽工作温度范围,决定了系统可满足军用和民用领域的多种需求. 展开更多
关键词 反摄远 消热差设计 折衍混合系统
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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
12
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 衍混合 无热化 光学设计
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二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用 被引量:8
13
作者 于斌 曹召良 禹秉熙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第2期157-161,共5页
介绍了二元光学超光谱成像仪的基本原理。提出利用折衍混合透镜代替单一的二元光学透镜来实现色散和成像用于超光谱成像仪,论述了此透镜系统的设计方法,给出了理论设计公式。通过光学设计软件ZEMAX对具体实例进行分析和评估,并利用离子... 介绍了二元光学超光谱成像仪的基本原理。提出利用折衍混合透镜代替单一的二元光学透镜来实现色散和成像用于超光谱成像仪,论述了此透镜系统的设计方法,给出了理论设计公式。通过光学设计软件ZEMAX对具体实例进行分析和评估,并利用离子束刻蚀法制作了二元光学透镜系统,展示了二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用前景。 展开更多
关键词 超光谱成像仪 二元光学透镜 成像光谱仪 折衍混合透镜 离子束刻蚀
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折/衍混合大相对孔径星敏感器光学系统设计 被引量:14
14
作者 闫佩佩 樊学武 何建伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2458-2464,共7页
将衍射光学元件用于星敏感器光学系统,设计了一种全新的大相对孔径、甚高精度星敏感器光学系统。系统焦距为90 mm,相对孔径为1/1.2,视场角为2ω=7°,光谱范围为0.45~0.85μm。系统结构简单,满足了星敏感器系统对弥散斑直径、能量... 将衍射光学元件用于星敏感器光学系统,设计了一种全新的大相对孔径、甚高精度星敏感器光学系统。系统焦距为90 mm,相对孔径为1/1.2,视场角为2ω=7°,光谱范围为0.45~0.85μm。系统结构简单,满足了星敏感器系统对弥散斑直径、能量集中度、畸变、垂轴色差等像差的特殊要求。此外,对系统进行了环境温度分析,结果表明:衍射光学元件的使用在实现小型化、轻量化设计的同时,增强了星敏感器光学系统消热差和抗离焦的性能,为星敏感器光学系统设计提供了新的思路,具有重要的参考意义和应用价值。 展开更多
关键词 光学设计 折/衍混合 星敏感器 消热差 抗离焦
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折/衍混合自由曲面式头戴显示器光学系统设计 被引量:19
15
作者 姜洋 孙强 +3 位作者 谷立山 刘英 李淳 王健 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期508-514,共7页
为解决传统头戴式显示器大视场、大出瞳距与小型、轻量化之间的矛盾,设计了折/衍混合自由曲面式头戴显示器的光学系统。利用衍射元件的特殊色散特性校正系统色差;选取最佳的自由曲面面型组合校正系统的像散、彗差和畸变;由光学塑料(PMMA... 为解决传统头戴式显示器大视场、大出瞳距与小型、轻量化之间的矛盾,设计了折/衍混合自由曲面式头戴显示器的光学系统。利用衍射元件的特殊色散特性校正系统色差;选取最佳的自由曲面面型组合校正系统的像散、彗差和畸变;由光学塑料(PMMA)注塑成型的自由曲面棱镜形成离轴结构,使光学系统结构紧凑、便于装调。设计得到的光学系统出瞳距离为17.4 mm,出瞳直径为4 mm,对角线视场为55°,光学系统的点斑RMS半径小于30μm,各视场光学调制传递函数在30 lp/mm时大于0.1,系统畸变小于10%。实际分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,系统像差特性满足目镜系统的成像要求,可以满足虚拟现实各领域的实际需求。 展开更多
关键词 头戴式显示器 虚拟现实 自由曲面 折/衍混合系统 光学设计
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折衍混合车载红外镜头无热化设计 被引量:10
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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用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计 被引量:6
17
作者 李东源 闫秀生 +2 位作者 张晓光 侯蓝田 周桂耀 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期136-140,共5页
在大截面传像束前置光学物镜设计中,采用“负-正”型式的像方远心光路结构,很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题,同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例:工作波长0.8~1.1μm,焦距5mm,相对孔径为1... 在大截面传像束前置光学物镜设计中,采用“负-正”型式的像方远心光路结构,很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题,同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例:工作波长0.8~1.1μm,焦距5mm,相对孔径为1:3.84,光学长度为47mm,视场角为60°。在光学耦接镜设计中采用物方远心光路结构,引入二元光学透镜,通过理论计算和ZEMAX光学软件优化,给出工作波长0.8~1.1μm,焦距33.6mm,光学长度为63.5mm,采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该设计结果适用于单丝直径16μm,截面直径6mm的光纤传像束。 展开更多
关键词 应用光学 传像光纤束 折衍混合 远心光路
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折/衍混合远心消色差f-θ物镜系统设计 被引量:9
18
作者 吴环宝 王肇圻 傅汝廉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1818-1821,共4页
设计了一个折/衍混合远心消色差fθ物镜系统.该系统由一片折射/衍射透镜和三片折射透镜组成.入瞳位于系统前焦面,整个系统满足像方远心.与美国专利(专利号:4,925,279)相比较,垂轴色差由2.40mm降到0.23mm,降低了一个数量级;对于0°、... 设计了一个折/衍混合远心消色差fθ物镜系统.该系统由一片折射/衍射透镜和三片折射透镜组成.入瞳位于系统前焦面,整个系统满足像方远心.与美国专利(专利号:4,925,279)相比较,垂轴色差由2.40mm降到0.23mm,降低了一个数量级;对于0°、14°和20°视场,最大垂轴像差分别由260μm、1350μm、2090μm降低到5μm、250μm、318μm,最大场曲分别由8mm、10mm、13mm降低到0.5mm、1mm、6mm.该物镜不仅可用于彩色激光打印机、激光数码彩扩等多波长的扫描系统,也可用于能量要求较高的扫描系统.在高能量扫描系统中,通过引用折/衍混合远心消色差fθ物镜,可用小体积工作于多纵模状态的激光器代替大体积单波长的激光器,使整个扫描系统小型化,并且提高了扫描准确度. 展开更多
关键词 f-θ物镜 远心 折/衍混合系统 光学设计
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折衍混合复消色差望远物镜设计的PWC方法 被引量:7
19
作者 曾吉勇 金国藩 +1 位作者 王民强 严瑛白 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1569-1572,共4页
将衍射结构视为折射率无限大的薄透镜,研究了衍射透镜高折射率表示的折衍混合复消色差望远物镜设计的PWC方法;设计了焦距为2000mm、相对孔径为1/15的双片型折衍混合复消色差望远物镜,并与常规三片型纯折射复消色差望远物镜进行了比较,... 将衍射结构视为折射率无限大的薄透镜,研究了衍射透镜高折射率表示的折衍混合复消色差望远物镜设计的PWC方法;设计了焦距为2000mm、相对孔径为1/15的双片型折衍混合复消色差望远物镜,并与常规三片型纯折射复消色差望远物镜进行了比较,结果表明双片型折衍混合复消色差望远物镜具有更好的二级光谱校正能力,色球差更小,因此具有更好的成像质量. 展开更多
关键词 光学设计 复消色差望远物镜 折-衍混合系统 高折射率方法
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含三层衍射元件的60°视场折/衍混合头盔目镜(英文) 被引量:4
20
作者 赵亚辉 范长江 +1 位作者 应朝福 徐建程 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期266-270,共5页
设计了一种含有三层衍射光学元件的60°视场头盔显示目镜,并给出了系统优化过程和结果.在整个视场和设计波段范围内三层衍射光学元件的衍射效率均在90%以上,提高了系统的光能利用率和像的对比度.此目镜光学系统的出瞳直径为8mm,出... 设计了一种含有三层衍射光学元件的60°视场头盔显示目镜,并给出了系统优化过程和结果.在整个视场和设计波段范围内三层衍射光学元件的衍射效率均在90%以上,提高了系统的光能利用率和像的对比度.此目镜光学系统的出瞳直径为8mm,出瞳距离为22mm.整个系统重量仅为8g,总长度为26.8mm,结构轻便紧凑,具有良好的光学性能,满足头盔显示目镜的使用需求. 展开更多
关键词 光学设计 头盔目镜 衍射混合 多层衍射光学元件
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