大线视场大相对口径红外成像系统的光学设计

在同轴三反射光学系统基础上,采用视场离轴方式,设计了一个在地球同步轨道上对地观测的空间离轴三反射光学系统.该系统同时具有大线视场和大相对口径的特点,设计结果表明,成像质量达到了衍射极限.

高变倍比大相对口径长波红外变焦系统设计

针对传统红外连续变焦系统难以同时满足高变倍比和大相对口径的使用要求,通过采用复合变焦光学系统结构,增加传统红外连续变焦光学系统的变焦距范围和相对口径。基于长波红外320×240像元、25μm×25μm非制冷焦平面探测器,设计了一款高变倍比大相对口径长波红外变焦光学系统,光学系统由一个连续变焦部分与两档变焦部分组成,通过引入衍射光学元件校正长焦端色差,工作波段为8μm～12μm,焦距变化范围为-9mm～-272.25mm,F数为1.4。该系统具有成像质量好、变倍比高、相对口径大、导程小和凸轮曲线平滑等优点。

大相对口径大线视场光学系统的设计

文章论述了用于红外远距离探测的光学应是全反射式的大相对口径、大视场的离轴非球面系统。给出了一个通光口径为60 0mm ,相对口径 1∶1 67,线视场为± 5°的设计结果。

大相对口径轻量化卡塞格林系统主镜的加工检验

介绍了卡塞格林系统的焦距为6000mm,系统的相对口径为1/10,主镜的口径为600mm,主镜相对口径为1/1.2,主镜的材料是微晶玻璃,背面打有盲孔,质量为原来的50%。由于主镜的相对口径比较大,而且经过轻量化,因此加工难度比较大,在加工过程中在传统方法的基础上对工艺加以改进,采用三点扩九点的支撑方法和四点夹持的方法,最终将主镜加工到了很高的精度。主次镜组合系统的弥散圆直径小于0.02mm,用干涉仪检验卡塞格林系统主镜的峰值(PV)为1.23λ,均方根(RMS)为0.18λ。

使用环形子孔径拼接检测大口径非球面镜

针对高精度大口径非球面镜通常存在定量检验方法(补偿器法、全息法、自准直法)所需要的辅助元件制造困难、成本高这两个主要难点,利用不同曲率半径的参考球面波前来匹配被测非球面表面不同的环带区域,使它们之间的偏离量减小到在小口径干涉仪的测量范围内,每次测量仅是被测表面的一部分,通过算法"拼接"可得到全孔径的面形信息。给出了其拼接数学模型、参量求解方法及其精度评定判据。仿真分析表明,该技术是切实可行的,算法具有较高的拼接精度。该方法无需辅助光学元件就可实现对大口径、大相对口径非球面的直接测量,且具有很宽的适用范围。

消热差大相对孔径中波红外望远物镜的研制

为满足低成本空间热成像系统重量轻、适应环境温度范围宽的要求,研制了消热差的大相对孔径中波红外望远物镜,其焦距为100mm,F数为1,全视场角为5°。物镜设计采用了匹兹伐结构型式,仅由两块硅(Si)透镜和一块锗(Ge)的折/衍混合透镜组成,能够实现-20～+60℃环境温度变化范围内光学被动消热差。对实际加工的红外物镜进行了性能测试,在一定温度变化范围内,特征频率处的MTF的数值均大于0.75,其变化值小于0.05,表明研制的物镜能够保持稳定的良好成像质量,具有好的消热差性能。由所研制的物镜和非制冷探测器构成的成像系统具有相对孔径大、适用环境温度范围宽、结构紧凑、成像性能高的优点,适合于作为低成本微小卫星的有效载荷。

结合矢量像差理论的离轴三反红外光学系统设计

多谱段、大相对口径、大视场红外光学系统具有探测精度高、噪声低、能够以凝视方式获取大场景红外图像等优点,因此成为光学系统设计的一个重要研究方向。文中介绍了此类系统的一般设计思路,提出了一种结合矢量像差理论的离轴三反红外光学系统的设计方法,该方法能够大幅度提高系统的设计效率。给出了一个设计实例,其焦距值为90 mm,F数为3.0,视场角为20°×20°,能够在中波红外和长波红外两个波段清晰成像,并且在各个视场下的MTF都能够达到或者接近衍射极限,该设计实例验证了该方法的有效性和可行性。

深椭球冷膜反光镜在放映机光学系统中的应用

本文叙述了电影放映机光学系统中深椭球冷膜反光镜的参数、技术特性及在使用深椭球冷膜反光镜时的有关质量检测方法 ,以及对反光镜色温、银幕亮度的技术要求和检测方法。

介绍一种简单的光学模糊成像技术

本文介绍了一种光学成像技术,采用这种技术可以得到一张面目全非的照片。这张面目全非的照片经过处理后,又可恢复成原来的照片。这种技术具有一把钥匙开一把锁的特性,在某些场合具有特殊的用途。

其它

O438 94042812二元光学及其器件的应用[会,中]/杨国光,侯西云,程上彝(浙江大学光电科学仪器系)∥世界光学大会.—上海,93.8提出了一种新的二元位相平衡设计法,用于大相对口径(F/D)以及任意物象距的二元光学系统设计。介绍了二元掩模优化设计的CAD设计方法,二元掩模制造的极坐标激光微细光刻系统的特点和二元器件波面质量评价的数字干涉方法以及效率评价检测技术。(方舟)

光放大、控制与器件

TN144//TH703 2002032165轻型宽光谱微光成像折反射物镜设计=Design oncompact and wide spectral catadioptric low lightlenses[刊,中]/焦明印,栾亚东,李景生(西安应用光学研究所.陕西,西安(710065))//光电子·激光.-2001,12(6).-559-561给出了可用于超2代和第3代φ18/φ18倒像式微光像增强器的折反射物镜。物镜相对口径1.0/1.2,视场±2.9°,焦距180mm,工作波段435.8nm～900.0nm,重量较常规设计减少约30%,结构紧凑且易于加工和装调。介绍了主要设计思想及关键技术问题的处理方法,并给出了像质的评价和试验结果。

照相机镜头光量变化万用公式

在刑事照相教学中,常遇到光圈相对口径为D/f,光圈系数F=f/D,各级光圈之间的光量倍数为F22/F12,以互返易律中 的曝光组合为t/F2等关系式,这些关系式通过用光学和数学公式推导法,推导出了照相机镜头变化万用公式A=ρ(x/4)× (D/f)2×B,由此求证以上关系式的由来。

大相对孔径、长焦距的紫外告警光学系统设计

利用ZEMAX软件设计了一款大相对口径、长焦距的远心紫外告警光学系统。光学系统包含6片球面透镜,总长约为154mm。其中光学系统焦距为100mm,相对孔径为1∶2,视场角为10°。采用具有负折射率温度系数的CaF2作为负透镜进行热补偿。结果表明:在-10~40℃内各视场平均光学调制传递函数在10lp/mm处高于0.4,最大点列图方均根半径小于50μm。该系统具有成像质量好、结构紧凑、温度适应范围广的特点,适用于紫外告警相机。

折反射检验大口径凸双曲面的研究

为解决凸双曲面检验中因辅助反射镜的口径过大而导致其加工困难的问题,提出一种可用于检验凸双曲面反射镜的方法。在Hindle法的基础上,利用校正透镜和球面反射镜组成消像差系统,通过设计检验光路缩短了辅助反射镜与待检双曲面镜的距离。该方法不但可以减小辅助反射镜的口径,而且能够维持待检双曲面镜的有效口径不变。根据三级像差理论推导公式,设计口径为800 mm,顶点曲率半径为1800 mm,二次曲线常数为-2.25的大口径凸双曲面的检验光路。对所设计的检验光路进行分析,结果显示:其残余像差峰谷值为0.0003λ(λ=632.8 nm),均方根误差为0.0001λ。这表明该方法可以用于检验大口径、大相对口径凸双曲面,并且具有辅助面口径小、检验系统的长度较短的优点。

高灵敏宽谱段星敏感器系统的光学设计

星敏感器测量精确、漂移小，在当代航天器中得到广泛采用；高质量的星敏感器同时具备高灵敏、宽谱段、小体积、轻重量等优点。为了提高星敏感器的性能指标，需要星敏感器光学系统具有更大的相对口径、更宽的谱段范围和更好的成像质量。衍射光学元件具有特殊的色散和光焦度特性，可以更好地校正光学系统的色差、简化结构和提高成像质量。设计的星敏感器折衍混合光学系统相对口径达到1/1，具有450～900 nm的超宽谱段和小于0.03%的相对畸变。光学系统加工、装调后，对成像质量和畸变进行实测，光学系统最低实验室静态传递函数为0.302（奈奎斯特），最大相对畸变为-0.021%，成像弥散圆直径在14 μm内。光学系统各视场成像质量一致性较好，满足各项技术指标要求。

消球差单透镜的加工

1 引言 双分离物镜的严重问题是存在二级光谱及残存球差（尤其是大相对口径物镜）。但在很多情况下，只需要单色光的轴上点（或用的视场较小），如用于太阳光谱仪上，拍摄各光谱带的物镜、用于激光测距的物镜、某些平行光管的物镜、平面干涉仪上的聚光镜、用于接收或发射激光束、光学检验用的标准物镜等。若用双分离物镜就有些浪费，要用两块玻璃，四个面，不仅费料，增加光的吸收，而且成本又高，还有残存球差，对于大相对口径的还要修去残存球差。

天文望远镜——顺风耳和千里眼

你知道“封神榜”里的千里眼和顺风耳吗?千里眼拥有能看千里的眼睛,顺风耳的耳朵能听到万里之外的声音。其实,天文望远镜所看到的宇宙深处的东西比千里眼还远许多倍呢,射电望远镜能听到的宇宙深处的信息也比顺风耳远得多。所以。