平顶高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统的传输特性

为分析平顶高斯光束通过光学系统传输时圆孔光阑失调和光学元件失调对平顶高斯光束传输特性的影响,利用失调圆孔光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式,得出了平顶高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式,给出了输出光束场分布与光束参量、光阑孔径尺寸、光阑和光学元件失调量等的定量关系.针对特定光学系统定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响,结果表明各元件失调都对输出光束强度分布产生较大影响.但在各失调量较小的情况下,透镜失调对输出光束传输特性的影响比光阑失调对输出光束传输特性的影响更明显.

平顶高斯光束在失调光学系统中的传输特性

为了研究平顶高斯光束经含失调窄缝光阑的失调光学系统的传输特性,采用广义衍射积分法和用有限个复高斯函数之和来逼近窄缝光阑孔径函数的方法,得出了输出光束场分布的近似解析公式,并针对给定的光学系统和平顶高斯光束进行了分析和数值模拟。结果表明,当光阑半宽度与光束束腰半宽度之比较大时(大于1),光学系统的失调量比光阑的失调量对输出光束特性影响更显著。这一结果对分析平顶高斯光束传输特性是有帮助的。

高斯光束通过含失调窄缝光阑的失调光学系统的传输特性

利用硬边窄缝光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式，得出了高斯光束经含失调窄缝光阑的失调光学系统传输的近似解析式。模拟结果表明输出光束场分布与光束参量、光阑尺寸、AB—CD矩阵元、光阑失调量和光学系统失调量有关。针对给定的光学系统和高斯光束定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响．结果表明：光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起垂直于z轴截面内明显的光强非轴对称分布。当光阑半宽度为1mm时，光阑的衍射作用使腰斑半径为0．5mm的高斯光束产生-1．586π～1．465π范围的相对相移，且光阑横向位移、光学系统横向位移和角位移均引起焦平面前后相对相移的迅速变化。随光阑宽度变小，各失调量对输出光束特性的影响越明显。

失调光学系统的矩阵分解与等效变换

在傍轴近似下 ,采用矩阵光学方法详细研究了失调光学系统变换矩阵的分解与等效变换问题。研究表明 ,任何用 3× 3ABCDEF增广矩阵表示的失调系统的变换矩阵可以分解为 3个基本矩阵 ^α ,^β ,^δ的有序乘积。

分数傅里叶变换和失调光学系统的衍射积分公式

空域中光束通过失调的 ABCD光学系统的衍射积分公式在满足一定条件下 ,可实现分数傅里叶变换 .同时 ,对角谱通过失调的 ABCD光学系统变换的频域衍射积分公式也可实现分数傅里叶变换 .最后 ,以单透镜失调光学系统为例说明其应用 .

高阶贝塞尔-高斯光束通过一阶失调光学系统的传输

使用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和增广矩阵,研究了Bessel-Gaussian光束通过失调一阶ABCD系统的传输特性。证明了在失调光学系统的作用下,Bessel-Gaussian光束不再保持其原有光束形状,光束也由原来的一环变为后来输出的双环光束。并且可以通过控制横向失调量E来调节中心暗区的大小。给出了Bessel-Gaussian光束通过失调一阶透镜光学系统的传输特性。

异常空心光束通过硬边光阑失调光学系统的传输

运用光阑函数的复高斯展开和广义衍射积分公式,推导出了异常空心光束通过带硬边圆形光阑失调ABCD光学系统的近似传输公式.作为应用特例,通过数值计算,研究了异常空心光束通过硬边光阑失调光学系统的传输特性.结果表明,衍射光束的归一化光强分布和传输规律与光阑宽度、失调量、传输距离等因素密切相关.

失调周期光学系统的等效变换

使用矩阵光学方法和 3× 3Sylvester定理 ,研究了失调周期光学系统的变换矩阵的分解和等效问题。研究表明 ,失调周期光学系统可以简化为两个薄棱镜和一个非失调薄透镜组成的等效系统。

失调复光学系统的矩阵描述与等效变换

基于复光线概念 ,采用矩阵光学方法研究了 3× 3复光线矩阵的分解问题 ,并以失调高斯透镜和失调傅里叶变换系统为例 ,说明失调复光学系统的等效变换。研究表明 ,失调光学系统的增广矩阵可用三个基本矩阵的有序乘积表示。

振动失调下光学系统光线追迹仿真计算

运动平台上的光学系统不可避免的产生镜面失调,如何描述失调光学系统的光路传输是一个非常迫切的问题。本文利用Matlab符号运算,通过两次坐标旋转和坐标平移得出了失调镜面方程,随后用矢量形式反射定律求出光线经过失调镜面后的方向矢量,通过光线追迹法,建立了失调光路传输模型。实例计算中,以某仪器的望远镜结构为光学模型,用Patran_Nastran的瞬态求解功能,求得在xyz方向同时加载相应正弦振动时镜面的失调位移,随后利用光路传输模型,得出了过主镜中心的光线(视轴)经主镜、次镜和反射镜反射后的最大抖动角度分别为0.0034°,0.0161°,0.0177°,并且得出了光斑在靶面及空间运动轨迹。

偏心厄米-高斯光束通过失调一阶光学系统的传输特性

使用广义惠更斯—菲涅尔衍射积分 ,增广矩阵和 Wigner分布函数方法 ,研究了偏心厄米-高斯光束通过失调非对称一阶光学系统的传输特性 ,证明了偏心厄米 -高斯光束通过一阶光学系统时保持其封闭性 ,光束的二阶矩矩阵按通常的规律变换 ,一阶矩矩阵遵循几何光线的变换规律 。

零彗差自由点条件下的失调光学系统波像差特性分析

基于矢量像差理论,对反射式光学系统的一类特殊失调状态--满足零彗差自由点条件展开研究,分析了该特殊失调下三阶彗差和三阶像散的全视场波像差特性,建立了三阶像散双节点位置的解析计算公式,研究发现该类失调不会引入三阶彗差,并且会导致三阶像散的一个节点位于中心视场附近,揭示了当前传统装调方法中仅采用轴上彗差为零作为系统完善装调的弊端,并基于像差特性分析提出了一种仅根据轴上视场引入定量失调误差前后的像差变化来评估系统完善装调的方法。利用CODE V(Version 10.2)对两反式光学系统进行了仿真分析,结果表明文中建立的模型和方法可定量分析三阶像散双节点的位置及该类失调对系统波像差的影响规律,并验证了所提出系统完善装调方法的有效性。

高斯光束通过失调透镜系统的聚焦特性

为分析透镜系统中圆孔光栏和透镜失调对高斯光束聚焦特性的影响,利用椭圆光栏近似展开式和失调光学系统的广义衍射公式,推导高斯光束经含圆孔光栏失调透镜系统传输的近似解析式,得到输出光束光强极大值场分布与光束参量、孔径尺寸、光栏和透镜失调量之间的关系。针对特定透镜系统,定量分析失调量对输出光束聚焦特性的影响。结果表明:各元件的失调对输出光束聚焦特性均产生影响,在失调量较小时透镜横位移对输出光束聚焦特性的影响比透镜角位移对输出光束聚焦特性的影响更明显。

光学系统、成像与分析

TH703 2002020840半球全景成像系统中的非线性映射研究=Researchon nonlinear mapping in hemispheric panoramicimaging systems[刊,中]/姚炜勇,程惠全,朱方明(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室.浙江,杭州(310027))∥光电工程.—2001,28(1).—32-35针对全景环形成像的特点。

光学系统、成像与分析

TH703 2004010027 柱面场景无畸变的折反射全景成像系统=Distortionlesscatadioptric panoramic imaging system for cylindrical scene[刊,中]/曾吉勇(四川大学光电系.四川,成都(610064)),苏显渝∥光电工程.—2003,30(1).

猫眼光学窗口反侦测能力影响因素分析

为了提高我军光电对抗能力,达到攻防兼备的目的,必须在开展猫眼主动侦测研究的同时,开展猫眼光学窗口的反侦测策略研究。以探测激光回波功率为主要判断依据,利用数值仿真的方法对反侦测能力影响因素进行了定性和定量分析。结果表明,猫眼回波功率会随着探测器入射光功率、接收光学系统光学窗口面积、发射光学系统透过率、发射激光束发散角、猫眼物镜口径、焦距及反射元件失调量的改变而变化,且受漫反射背景和系统工作波长的影响。对影响因素的分析为反侦测策略的研究提供了理论依据。

光学滤波与频谱分析

O438.2 2002042693失调分数傅里叶变换及其光学作用=Misalignedfractional Fourier transform and its optical imple-mentation[刊,中]/赵道木,王绍民(浙江大学物理系.浙江,杭州(310028))∥物理学报.—2001,50(10).—1935-1938利用失调光学系统的衍射积分公式。

高斯光束经含光阑失调光学系统的传输特性

为分析光学系统中圆孔光阑和透镜失调对高斯光束传输特性的影响,利用硬边椭圆光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式,推导了高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式,得出了输出光束场分布与光束参量、孔径尺寸、ABCD矩阵元、光阑和光学系统失调量间的关系。针对特定光学系统,定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响。

几何光学

光的折射与反射 O435．1 2004020836 矢量分析在反射和折射中的应用=Application of vector analyses to reflection and refraction[刊,中]／刘汉臣(西安工程科技学院．陕西,西安(710048)),唐远河∥应用光学．—2003,24(2)．—46-49 利用反射定律和折射定律公式计算出平面转镜和道威棱镜的转像规律。图3表1参2(杨妹清) 光学系统、成像与分析 TH703 2004020837 无光焦度校正器和单一反射镜组成的光学系统=Optical system with two-lens zero focal power corrector and single mirror[刊,中]／郝沛明(上海同济大学物理系．上海(200092)),王鹏…∥光学学报．—2003,23(8)．

失调光学系统的频域衍射积分公式

利用傅立叶变换方法 ,给出了光束通过失调光学系统在频域中的衍射积分公式 ;讨论分析了一些特殊情况 ,举例说明其应用。