伽利略型同心阵列系统的设计与分析

同心阵列系统具有小型化与大视场的优势,通过探测器的拼接可实现更大视场高分成像。为了进一步实现大视场系统结构的小型化与轻量化,本文采用伽利略型同心阵列结构形式,设计了一款工作在可见光波段,全视场大小为65°,焦距为19 mm,F数为4.7,总长为44.3 mm的同心阵列系统。在特征频率208 lp/mm处,系统的调制传递函数大于0.3,全视场弥散斑均方根半径均小于探测器像元尺寸2.4μm,成像质量接近衍射极限。由于同心阵列系统结构的特殊性,其中继系统排布紧密,导致各中继系统间的串扰杂散光严重影响成像质量。针对该问题,本文采用内置消杂光光阑方法抑制串扰杂散光,并对光学系统的杂散光进行仿真分析。分析结果表明,在加入消杂光光阑后,杂光系数均降低至1×10^(-6)以下,验证了串扰杂光抑制方法的有效性。

衍射光学元件用于卷烟在线激光打孔中问题的研究

为解决激光打孔在烟支周边区域出现灼烧痕迹且烟支通风度的标准差过大的问题,通过对激光器衍射光学元件的工作原理进行分析,建立了光束分析模型,推导出现有条件下光阑与镜片距离、镜片焦距、消杂光光阑通光孔径、±1级衍射光衍射角等主要参数的数学关系。根据推导结果,优化了消杂光光阑的安装位置及其与镜片的距离,消除了打孔光束外的其他级次衍射光束能量。结果表明:优化后的烟支在线打孔整洁均匀,烟支通风度偏差由3.48%降低到1.45%,有效提高了烟支通风度的稳定性。该研究对消除杂光影响、提高烟支激光打孔质量具有一定的实际应用意义。