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大相对孔径中波红外变焦系统的小型化设计
大相对孔径变焦系统在像差补偿自由度较少的光学补偿式变焦系统中,通常需采用较多的镜片才能完成像差校正,导致系统体积和质量不甚理想。通过合理分配变焦参数,优化变焦系统结构,并进行非球面与衍射面复合叠加设计,完成了一个仅含8片透镜的光学补偿式变焦系统。相对孔径1∶1.8,采用320像素×240像素制冷焦平面探测器,工作波段3μm~5μm,变倍比为5×,实现了30mm/60mm/90mm/150mm四档变焦,冷光阑效率100%。折叠光路后,体积约为210mm×100mm×85mm,结构紧凑,以较少的镜片数辅以机械结构的光学补偿变焦方式有效减轻了整机质量。付薇,潘国庆,尹娜,孙金霞 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
PW 法对连续变焦光学系统初始结构的求解
介绍了PW法在连续变焦光学系统初始结构求解过程中的应用。在物像交换原则的基础上对光学系统的各组件进行光焦度分配和间距的选择得到变焦系统的结构形式。通过改变PW值的大小以及正负选择最佳的玻璃组合,消像差以及计算透镜的形状。利用PW初始结构求解法设计得到了焦距为50 m m~20 m m的中波红外变焦系统,该系统包括5片透镜以及2个非球面,结构简单并且满足100%冷阑匹配。最终得到光能透过率高,成像质量好的连续变焦光学系统,可以满足实际应用需求。因此,PW初试结构求解法在连续变焦光学系统设计中具有一定的借鉴意义。崔恩坤,张葆,洪永丰 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
灵巧型离轴三反光学系统设计
基于同轴三反射光学系统基本原理,将孔径光阑和视场适当偏心,设计了一个灵巧型多光谱离轴三反光学系统,系统焦距1200mm,并对设计结果进行了像质评价。实验结果表明:系统在可见波段(0.486μm~0.656μm)80lp/mm空间频率下MTF>0.5,中波波段(3μm~5μm)15lp/mm空间频率下MTF>0.35,全波段范围内最大RMS为2.096μm。系统中面型采用二次非球面,且整个系统仅有孔径光阑偏心,3个反射镜位置均无偏心和倾斜,降低了加工成本及装调难度。李岩,张葆,洪永丰 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
宽谱段红外消热差光学系统设计
宽谱段红外光学系统可以获取宽谱段的图像信息并增大目标信息获取程度。从红外光学系统的简洁性出发,对红外光学系统进行设计,系统仅由4片球面透镜组成,实现了4.4μm~8.8μm波段清晰成像, F#为2.68,达到了100%的冷光阑效应。采用被动消热差方式通过合理选择镜片材料及公式推导最终实现了各个波段内的消热差,镜筒材料为钛合金,透镜采用硒化锌(ZnSe),锗(Ge)及硫化锌(ZnS)材料,给出20 lp/mm处系统在各个波段在-40℃~60℃的工作温度下的调制传递函数(MTF),以及各个波段下的光学系统畸变值。实验结果表明:设计的宽谱段红外光学系统结构简单,满足设计要求。付跃刚,黄蕴涵,刘智颖 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
基于PSD的高精度光电定心仪
针对目前定心仪精度不高、并依赖于人眼的现状,提出一种基于PSD的高精度定心仪研究方法.采用自准直光路形式和位置敏感探测器PSD对经过被测目标返回的光斑实行定位,并通过读取计算机上的坐标值来判断是否达到准确的定心.文中对定心仪的光学系统进行设计,并运用神经网络的训练来校正PSD的非线性,在测量范围±2 mm~±500 mm内定心精度达到1μm的设计要求.张欣婷,安志勇 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
激光与中波红外双波段光学系统设计
根据系统要求,进行激光与中波红外复合制导光学系统设计.该系统红外工作波长为3μm~5 μm,激光工作波长为1.064 μm,系统接收口径为250 mm,F数为1.4,要求MTF在33 lp/mm时大于0.4,光学透过率大于60%,使用的红外焦平面阵列像元数为640像素×512像素,像元尺寸为15 μm×15 μm.因为系统具有大孔径,小F数的特点,因此选择使用折反射式结构进行二次成像,并进行消热差处理.严修齐,付跃刚 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
AOTF光谱相机前置变焦光学系统设计
基于声光可调谐(AOTF)光谱相机的技术指标和性能要求,采用机械正组补偿方式,实现了10×可见光波段连续变焦光学系统的设计。详细介绍各组元的光焦度分配和初始结构的计算过程,并用Zemax光学软件进行设计,对设计结果进行了像质评价和像差分析,并对凸轮曲线进行求解。设计和分析结果表明:该系统在0.38μm~0.7μm波段实现了30 m m~300 m m连续变焦,在空间频率50 lp/mm处调制传递函数(MTF)值最大达到0.7。该系统可工作在可见光波段,具有变倍比大、变焦曲线平滑的特点,能够满足光谱相机的成像要求。赵昭,安志勇,高铎瑞,王劲松,蔡红星,钟刘军 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
头盔显示器自由曲面光学组件的优化设计
根据设计要求计算了非共轴球面光学系统的初始结构,选定泽尼克多项式为自由曲面面型,利用正交泽尼克多项式与像差的关系,调整曲面参数校正系统的像差,运用CODE V进行系统优化.通过设计实例对比了直接优化和分步优化方法,由对比结果可知,分步优化更适用于自由曲面光学组件的设计.仿真结果表明:系统在整个视场范围内,点列斑直径小于27 μm,网格畸变的最大值为-7.15%,30 lp/mm处的MTF大于0.197.张博,王凌,常伟军,陈姣,焦明印 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
可见与红外双波段折反光学系统设计
针对机载小型化、轻量化的环境要求,将红外和电视传感器进行共次镜形式的共光路设计。对于640×480非制冷焦平面探测器,设计了焦距185 m m、F数达到1.3、视场为5.8°的长波红外光学系统。对于1/3″CCD(像面尺寸4.8 mm ×3.6 mm ;像素数759×596),设计了焦距86 m m、F数达到4.5、视场为4°的可见(电视)光学系统。陈姣,栾亚东,胡博,王凌,腾国奇,张博,林小娟 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
"宋"望远镜夏克哈特曼光学系统设计
根据中国“宋”标准节点望远镜系统要求,设计了用于望远镜波前误差测量的夏克哈特曼(S-H)传感器光学系统.从望远镜衍射极限成像和观测星等要求出发,对S-H的采样点数选取和波面重建精度进行分析计算,根据所选微透镜阵列和“宋”望远镜光学参数进行S-H准直镜的消像差设计,采用两组双胶合透镜实现了480 nm~680 nm波长范围的系统衍射极限成像.设计的系统能够实现6等星的目标测量,测量精度0.05”.根据设计结果搭建了实验系统,对主镜初始状态和校正之后的波前误差进行了测量,并将S-H测量结果与4D干涉仪测量结果进行了比较.实验结果表明:所设计S-H系统测量精度0.008 μm(RMS),能够满足“宋”望远镜的技术要求.寇松峰,刘根荣,牛冬生,叶宇,王国民 - 应用光学文章来源： 万方数据
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