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近地层紫外通信离轴三反接收光学系统设计

强激光与粒子束 2017年第10期29卷 27-32页

作者：奚小东吴晗平武汉工程大学理学院武汉430205 武汉工程大学光电子系统技术研究所武汉430205

针对紫外通信接收光学系统的特点和发展趋势,在共轴三反光学系统的基础上,提出了一种离轴三反紫外光学系统的设计方法,利用ZEMAX软件进行优化。设计出了一个焦距为998.192mm、视场角不小于4°、F数为4的离轴三反光学系统。在50lp/mm空... 详细信息

针对紫外通信接收光学系统的特点和发展趋势,在共轴三反光学系统的基础上,提出了一种离轴三反紫外光学系统的设计方法,利用ZEMAX软件进行优化。设计出了一个焦距为998.192mm、视场角不小于4°、F数为4的离轴三反光学系统。在50lp/mm空间频率处传函达到0.4以上,接近衍射极限,全视场弥散斑控制在5μm以内,同时克服了共轴三反存在的中心遮挡问题,提高了系统的像质。该系统设计满足相应技术要求,对紫外通信系统的成功研制具有重要作用和意义。

关键词：近地层紫外通信离轴三反系统接收光学系统设计

基于卡塞格林结构的近地层紫外通信发射光学系统设计

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应用光学 2017年第2期38卷 205-209页

作者：奚小东吴晗平武汉工程大学光电子系统技术研究所湖北武汉430205 武汉工程大学理学院湖北武汉430205

发射光学系统对近地层紫外通信系统的性能提高具有重要作用,为此设计一种适用于近地层紫外通信的发射光学系统。通过分析、比较,该系统采用卡塞格林结构形式,主镜为抛物面,次镜为双曲面,在中紫外265nm^270nm、环境温度-60℃~60℃下工作... 详细信息

发射光学系统对近地层紫外通信系统的性能提高具有重要作用,为此设计一种适用于近地层紫外通信的发射光学系统。通过分析、比较,该系统采用卡塞格林结构形式,主镜为抛物面,次镜为双曲面,在中紫外265nm^270nm、环境温度-60℃~60℃下工作。经过优化设计,结果为:系统焦距450mm,系统总长200mm,发射角2°,MTF值大于0.31,工作温度稳定性良好。

关键词：近地层紫外通信卡塞格林结构发射光学系统设计

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空间相机离轴三反红外光学系统设计

红外技术 2013年第4期35卷 217-222页

作者：梁宝雯吴晗平王华泽武汉工程大学光电子系统技术研究所湖北武汉430205

针对空间光学系统长焦距、大视场、小型化、轻量化、大相对孔径、高成像质量的特点和发展趋势,通过对非球面反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,在共轴三反射式光学系统的基础上,提出了一种离轴三反射式红外光学系统的设计... 详细信息

针对空间光学系统长焦距、大视场、小型化、轻量化、大相对孔径、高成像质量的特点和发展趋势,通过对非球面反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,在共轴三反射式光学系统的基础上,提出了一种离轴三反射式红外光学系统的设计方法。利用ZEMAX求解并优化,设计一个焦距f=1000 mm,视场角为4,D/f=1/4的反射式离轴光学系统。使该系统在50 lp/mm空间频率处传函达到0.3以上,接近衍射极限,全视场弥散斑控制在10 m以内,满足空间照相机的需要。该系统克服了共轴三反存在中心遮挡的问题,提高了系统的像质。

关键词：空间相机红外光学离轴三反系统像质光学系统设计

改进的变步长自适应最小均方算法及其数字信号处理

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强激光与粒子束 2015年第9期27卷 39-43页

作者：吕照顺吴晗平李军雨海军工程大学兵器工程系武汉430033 武汉工程大学光电子系统技术研究所武汉430205 湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105

针对紫外光通信中传统自适应最小均方(LMS)算法存在的不足,提出了一种新的变步长LMS(VSS-LMS)算法,利用MATLAB仿真验证了该算法的可行性,以TMS320VC5509为核心设计了数字信号处理(DSP)最小化硬件系统和VSS-LMS算法的软件流程,在硬件上... 详细信息

针对紫外光通信中传统自适应最小均方(LMS)算法存在的不足,提出了一种新的变步长LMS(VSS-LMS)算法,利用MATLAB仿真验证了该算法的可行性,以TMS320VC5509为核心设计了数字信号处理(DSP)最小化硬件系统和VSS-LMS算法的软件流程,在硬件上实现了传统LMS算法和新的VSS-LMS算法的自适应滤波,并进行了对比分析,结果表明所提出的VSS-LMS算法具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,这对紫外光通信接收系统的设计和优化具有一定的参考意义。

关键词：紫外光通信最小均方算法变步长最小均方算法数字信号处理

用于船舶结构监测的大量程光纤布拉格光栅应变传感器

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光学精密工程 2014年第2期22卷 311-317页

作者：吴晶吴晗平黄俊斌顾宏灿海军工程大学兵器工程系湖北武汉430033 武汉工程大学光电子系统技术研究所湖北武汉430205 海军工程大学管理工程系湖北武汉430033

平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小,难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质,设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器,通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应... 详细信息

平板结构的贴片式光纤光栅传感器应变测量范围较小,难以满足船舶结构健康监测中的应变测量要求。本文采用不锈钢材质,设计了一种采用环形平面弹簧和平板复合结构的贴片式传感器,通过环形平面弹簧结构将复合结构的大应变转化为光栅的小应变,降低被测物体与光栅之间的应变耦合系数,实现了大应变测量。理论分析了复合结构的传感原理,通过有限元方法仿真了该结构的应力分布,结果证明了该结构能够实现大应变测量。将传感器胶粘在特种钢试件上进行了载荷试验,试验结果表明:该复合结构传感器的量程大于20 000με,且线性度较好,相关系数大于0.99。另外,设计的传感器体积较小,便于安装,能较好地解决船舶结构健康监测中的大应变测量问题。

关键词：光纤传感器光纤布拉格光栅应变传感器健康监测船舶结构复合结构有限元法

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基于折/衍混合的机载红外光学系统设计

激光与红外 2020年第2期50卷 215-223页

作者：李杰罗箫吴晗平武汉工程大学光电信息与能源工程学院湖北武汉430205 武汉工程大学光电子系统技术研究所湖北武汉430205

为实现机载红外光学系统大口径、长焦距、轻量化、高像质、非热敏化的技术要求,通过对反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选取卡赛格林光学结构型式,提出一种基于折/衍混合的机载大口径长焦距非球面红外光学系统。经过初始... 详细信息

为实现机载红外光学系统大口径、长焦距、轻量化、高像质、非热敏化的技术要求,通过对反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选取卡赛格林光学结构型式,提出一种基于折/衍混合的机载大口径长焦距非球面红外光学系统。经过初始结构计算,并利用ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距1200 mm、口径260 mm的折/衍混合红外光学系统,遮拦比18%,在空间频率10 lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.45,接近衍射极限,全视场弥散斑控制在20μm以内,在-50^+70℃温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,由两个反射镜和一组透镜组成,设计结果满足各项任务指标,对机载红外光学系统的进一步研制具有重要意义。

关键词：折/衍混合机载红外光学系统卡塞格林光学结构非热敏化优化设计

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二维太赫兹探测成像光学系统设计

强激光与粒子束 2015年第5期27卷 167-171页

作者：梁宝雯叶利民吕照顺李军雨吴晗平武汉工程大学光电子系统技术研究所武汉430205 海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033 海军工程大学兵器工程系武汉430033 湘潭大学材料与光电物理学院湖南湘潭411105

二维太赫兹探测成像适用于以太赫兹波作为探测波的安全检查和质量控制等方面。为实现大视场的二维太赫兹探测成像光学系统设计,根据匹兹万条件,分析了光学三反系统面型,并提出了一种反远距离轴三反结构,设计了视场角为20°×20°,焦距为... 详细信息

二维太赫兹探测成像适用于以太赫兹波作为探测波的安全检查和质量控制等方面。为实现大视场的二维太赫兹探测成像光学系统设计,根据匹兹万条件,分析了光学三反系统面型,并提出了一种反远距离轴三反结构,设计了视场角为20°×20°,焦距为70mm,F数为3.5的离轴三反光学系统。设计结果表明,该光学系统调制传递函数接近衍射极限,各个视场的点列图均方根半径均远小于艾里斑半径,具有良好的成像质量,满足设计要求。

关键词：太赫兹二维光学系统反远距结构离轴三反

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红外成像系统综合性能评价方法研究

红外技术 2015年第1期37卷 57-62页

作者：王连振吴晗平李旭辉李军雨王华泽湘潭大学材料与光电物理学院湖南湘潭411105 武汉工程大学光电子系统技术研究所湖北武汉430205

红外成像系统性能评价是红外成像系统总体技术的重要组成部分。在对红外成像系统各单项性能评价模型分析比较的基础上,对国内外几种典型的红外成像系统综合性能评价模型进行了比较研究,并重点对传统和修正的点源、面源红外成像系统作用... 详细信息

红外成像系统性能评价是红外成像系统总体技术的重要组成部分。在对红外成像系统各单项性能评价模型分析比较的基础上,对国内外几种典型的红外成像系统综合性能评价模型进行了比较研究,并重点对传统和修正的点源、面源红外成像系统作用距离方程进行了相关探讨,这为红外成像系统的性能评价提供了可靠的理论基础。

关键词：红外成像系统综合性能评价作用距离

光通信接收用200mm口径紫外光学系统设计

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武汉理工大学学报 2011年第8期33卷 147-150页

作者：熊衍建林伟吴晗平武汉工程大学光电子系统技术研究所武汉430205 湘潭大学材料与光电物理学院湘潭411105 武汉工程大学理学院武汉430205

在阐述紫外光通信系统优势的基础上,提出了紫外光通信接收机光学系统要求。通过光学系统结构选型分析,确定采用离轴三反的结构形式。具体设计了一个口径为200mm的紫外光通信接收用光学系统,该系统焦距为1 000mm,其中主镜、次镜均采用非... 详细信息

在阐述紫外光通信系统优势的基础上,提出了紫外光通信接收机光学系统要求。通过光学系统结构选型分析,确定采用离轴三反的结构形式。具体设计了一个口径为200mm的紫外光通信接收用光学系统,该系统焦距为1 000mm,其中主镜、次镜均采用非球面。用Zemax软件进一步优化后,结果表明该系统在240～280nm工作波段范围内,50线对/mm处的MTF均达到0.4以上,满足实际工作要求。

关键词：紫外光通信紫外接收机离轴三反非球面视场离轴