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激光/红外双模环形孔径导引头光学系统设计

红外与激光工程 2023年第2期52卷 392-399页

作者：谢亚峰朴明旭唐金力赵渊明连文泽范杰平张博中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化,简化光学系统结构,设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统,研究了该系统的分光路设计原理,给出了遮拦比与视场角的关系,实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5μm和激光1.064... 详细信息

为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化,简化光学系统结构,设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统,研究了该系统的分光路设计原理,给出了遮拦比与视场角的关系,实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5μm和激光1.064μm双模导引头成像系统。双模环形孔径系统在长波红外波段的焦距为70 mm、等效F数为1.3、全视场为8°、空间频率为41.7 lp/mm时各视场MTF值均大于0.136。双模环形孔径系统在激光波长的焦距为53.8 mm、等效F数为1、全视场为10°、全视场范围内的光斑分布均匀。在环境温度范围为-40~80℃时,长波红外波段各视场MTF值均大于0.13,激光波长的弥散斑形状和能量分布基本不变,实现了光学被动无热化。通过公差分析可知双模环形孔径系统具备可加工性。

关键词：光学设计双模导引头成像系统环形孔径非球面

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环形孔径长焦距光学系统

光学学报 2010年第4期30卷 1140-1143页

作者：张蕊蕊沈为民苏州大学现代光学技术研究所江苏苏州215006

介绍一种可望用于空间相机的环型孔径长焦距光学成像系统,也是稀疏孔径的一种。光线通过最外面的环形孔径进入光学系统,经过一系列的同轴环形反射镜多次折转,最后通过补偿镜成像在光学系统的像面上。此类系统具有较大的遮拦比,可以在有... 详细信息

介绍一种可望用于空间相机的环型孔径长焦距光学成像系统,也是稀疏孔径的一种。光线通过最外面的环形孔径进入光学系统,经过一系列的同轴环形反射镜多次折转,最后通过补偿镜成像在光学系统的像面上。此类系统具有较大的遮拦比,可以在有效减少空间望远系统的厚度和体积的同时保持较好的成像质量,可望用于微小卫星高分辨率光学有效载荷。给出了光线经过6次反射的一种长焦距光学系统设计结果,并对其进行了像质评价和公差分析。

关键词：光学设计环形孔径长焦距空间相机非球面

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红外双波段共光路环形孔径超薄成像系统设计

红外与激光工程 2021年第3期50卷 182-190页

作者：王琦朴明旭孟禹彤高旭东长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

针对中长波红外双波段系统的元件数量多、结构复杂等问题,分析了环形孔径超薄成像系统的结构特点,给出了系统初始结构遮拦比的计算方法,并设计了一种适用于中长波红外双波段的共光路环形孔径超薄成像系统,焦距为50 mm、全视场为14°、F... 详细信息

针对中长波红外双波段系统的元件数量多、结构复杂等问题,分析了环形孔径超薄成像系统的结构特点,给出了系统初始结构遮拦比的计算方法,并设计了一种适用于中长波红外双波段的共光路环形孔径超薄成像系统,焦距为50 mm、全视场为14°、F数为1。系统仅由单一光学元件构成,结构简单且光路紧凑,其轴向尺寸与焦距的比值为0.48。在空间频率20 lp/mm处,中波红外3~5μm波段的全视场调制传递函数大于0.45,长波红外8~10μm波段的全视场调制传递函数大于0.30,同时实现了-40~80℃温度范围内的红外双波段无热化。通过公差分析可知该系统具备可加工性,且基底材料为红外硫系玻璃,可以通过精密模压的方法进行批量化生产。该研究为低成本、小型化红外双波段系统的实现提供了新的思路。

关键词：光学设计红外双波段成像环形孔径小型化非球面

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环形孔径对部分相干光光谱的影响

量子电子学 1993年第2期10卷 143-145页

作者：蒲继雄吴逢铁张惠华凃文波华侨大学物理系泉州302011 华侨大学土木系

本文推导了部分相干光在经过环形孔径之后,远场轴上点的光谱S(ω)与环形孔径处光的光谱S^(0)(ω)之间的关系。数值计算结果表明,S(ω)不仅依赖于S^(0)(ω),而且还与环形孔径处光的相干性以及环形孔径的参数有关。

关键词：光谱位移复空间相干度环形孔径

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环形孔径白光散斑照相法的研究

应用光学 1994年第4期15卷 54-57页

作者：王开福沈永昭姜锦虎顾杰扬州大学苏州大学美国奥克兰大学

提出利用环形孔径进行白光散斑照相，测量物体的变形和位移。该方法具有灵敏度高、灵敏度调节范围宽、全场滤波可得到物体所有方向的位移等值条纹和逐点滤波可提高衍射晕边缘的条纹对比度等特点。

关键词：环形孔径白光散斑照相变形位移

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环形孔径光学系统的聚焦光斑强度分布

光学仪器 1984年第4期 28-31页

作者：朱延彬中国科学院安徽光机所

本文利用光瞳函数的可分性讨论了环形孔径光学系统对均匀光束及高斯光束聚焦光斑的强度分布。

关键词：光学系统高斯光束聚焦光斑环形孔径强度分布中心遮拦

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环形孔径白光散斑照相法的研究

扬州工学院学报 1993年第2期5卷 49-53页

作者：王开福

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激光散斑照相的环形孔径法

光学学报 1982年第6期 523-530页

作者：王策苏州大学激光研究室

本文提出了用环形孔径光阑进行激光散斑照相的方法,对这种方法进行了理论分析和实验验证.结果表明,选用适当的环形孔内径和外径比η,可使散斑图的衍射晕边缘光强明显增强,而又保证中间部分仍有一定的光强。这样,既可在整个衍射晕边缘任... 详细信息

本文提出了用环形孔径光阑进行激光散斑照相的方法,对这种方法进行了理论分析和实验验证.结果表明,选用适当的环形孔内径和外径比η,可使散斑图的衍射晕边缘光强明显增强,而又保证中间部分仍有一定的光强。这样,既可在整个衍射晕边缘任意方向滤波,得到高灵敏度的、沿任意方向的等位移分量条纹,又可获得最宽的灵敏度变化范围。在逐点分析时可明显提高衍射晕边缘条纹的对比度,因而能提高测量的准确度。此外,散斑图的记录时间一般比多孔径的短得多。

关键词：散斑图环形孔径散斑照相衍射晕激光

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角跟踪的环形孔径

激光与红外 1978年第5期 37-39页

作者：炳森

用有环形瞳孔的一个望远镜来构成一个图象,并用一个四象限、非相干探测器来感现这个图象时,就要考虑这个以成象作基础的目标的角位置的估值。对于散粒噪声限的未分辨的目标来说,误差估计值的Cramér-Rao下边界是作为线性隐蔽比率(?)的... 详细信息

用有环形瞳孔的一个望远镜来构成一个图象,并用一个四象限、非相干探测器来感现这个图象时,就要考虑这个以成象作基础的目标的角位置的估值。对于散粒噪声限的未分辨的目标来说,误差估计值的Cramér-Rao下边界是作为线性隐蔽比率(?)的函数计算出来的。通过望远镜的点展宽函数(PSF)的形状和信噪比而影响误差。当0.5时,因PSF导致的误差,就显著增大。

关键词：瞳孔面积信噪比信号噪声比图象四象限探测器成象系统成像系统环形孔径估值光通量密度函数均方根