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8～14μm波段折衍混合红外光学系统的热补偿设计
被引量：
12
1
作者
张羽
杨长城
杨坤涛
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第11期1535-1538,共4页
大多数军用和空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大,温度变化时光学元件的曲率、厚度和间隔都将发生变化,同时元件基体材料的折射率及所在介质的折射率也将发生变化.由于红外光学材料的折射率温度系数dn/dT较大,环境温度对红外光...
大多数军用和空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大,温度变化时光学元件的曲率、厚度和间隔都将发生变化,同时元件基体材料的折射率及所在介质的折射率也将发生变化.由于红外光学材料的折射率温度系数dn/dT较大,环境温度对红外光学系统的影响显得尤为严重.因此在红外成像系统中不得不加入主动或被动补偿机构,以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统性能的降低.利用衍射元件独特的温度特性实现红外光学系统热补偿设计的方法,设计了波段为8～14μm、视场为16°的折衍混合红外光学系统.该系统使用硒化锌和锗两种红外材料,在-40～60℃的温度范围内的成像质量接近衍射极限,并且体积小、结构简单,重量轻.
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关键词
光学设计
红外光学系统
热补偿设计
折衍混合系统
原文传递
折衍混合系统实现长焦深方法研究
被引量：
3
2
作者
白临波
李展
+3 位作者
陈波
杜春雷
曾红军
郭履容
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2001年第3期1-5,共5页
通过对传统能量守恒法设计长焦深元件进行介绍与分析 ,根据衍射元件设计灵活的特性 ,提出了改进的能量守恒法设计方法 ,利用折衍混合系统实现长焦深元件 ,并建立了优化的评价函数分两步对设计结果进行优化。
关键词
折衍混合系统
长焦深
能量守恒法
衍射元件
下载PDF
职称材料
对衍射光学元件温度特性的研究
被引量：
1
3
作者
马锋
王多书
+4 位作者
罗崇泰
陈焘
叶自煜
刘宏开
王济州
《真空与低温》
2008年第4期193-196,共4页
大多数空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大。对折射元件和衍射元件的温度特性进行了分析,建立了透镜焦距和衍射效率随环境温度的变化关系,并论述了利用衍射光学元件的温度特性实现光学系统消热差的原理和设计方法。
关键词
衍射光学
红外光学系统
热补偿设计
折衍混合系统
下载PDF
职称材料
折/衍混合光学系统在纳型星敏感器中的应用
4
作者
邓骞
张国玉
+2 位作者
孟遥
孙高飞
杜宗育
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期251-263,共13页
微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm...
微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm、相对孔径1∶1.086、光学系统总长36.4 mm的七片式折衍混合结构的星敏感器光学系统。根据衍射元件的负色散特性,用折衍混合透镜代替常规材料正负透镜组合的方式减少了镜片数量,缩短了光学系统长度,并提高了光学系统的成像质量,使点扩散函数趋于正态分布,有利于质心提取精度的提高。所设计的光学系统在3×3像元内的能量集中度超过90%;最大畸变仅0.013%;全视场垂轴色差小于0.6μm。通过标量衍射理论计算衍射元件在520~780 nm内衍射效率可以达80%以上,通过杂散光分析软件ASAP对系统进行了视场内鬼像分析,系统在多级衍射时探测目标成像光斑路径下的光通量与最亮鬼像光斑路径下的光通量之比大于3.17×10^(4),验证了在极限星等为6.5时满足信噪比大于8.1的结论。最后对所设计的系统进行了公差分析,结果表明加工后该光学系统可满足微纳卫星对星敏感器的使用要求。
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关键词
纳型星敏感器
光学设计
折衍混合光学系统
大相对孔径
衍射面
鬼像
下载PDF
职称材料
题名
8～14μm波段折衍混合红外光学系统的热补偿设计
被引量：
12
1
作者
张羽
杨长城
杨坤涛
机构
华中科技大学光电系
华中光电技术研究所
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第11期1535-1538,共4页
文摘
大多数军用和空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大,温度变化时光学元件的曲率、厚度和间隔都将发生变化,同时元件基体材料的折射率及所在介质的折射率也将发生变化.由于红外光学材料的折射率温度系数dn/dT较大,环境温度对红外光学系统的影响显得尤为严重.因此在红外成像系统中不得不加入主动或被动补偿机构,以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统性能的降低.利用衍射元件独特的温度特性实现红外光学系统热补偿设计的方法,设计了波段为8～14μm、视场为16°的折衍混合红外光学系统.该系统使用硒化锌和锗两种红外材料,在-40～60℃的温度范围内的成像质量接近衍射极限,并且体积小、结构简单,重量轻.
关键词
光学设计
红外光学系统
热补偿设计
折衍混合系统
Keywords
optical
design
infrared
optical
system
athermalization
refraction
-
diffraction
hybrid
system
分类号
TG502.33 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
原文传递
题名
折衍混合系统实现长焦深方法研究
被引量：
3
2
作者
白临波
李展
陈波
杜春雷
曾红军
郭履容
机构
中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2001年第3期1-5,共5页
文摘
通过对传统能量守恒法设计长焦深元件进行介绍与分析 ,根据衍射元件设计灵活的特性 ,提出了改进的能量守恒法设计方法 ,利用折衍混合系统实现长焦深元件 ,并建立了优化的评价函数分两步对设计结果进行优化。
关键词
折衍混合系统
长焦深
能量守恒法
衍射元件
Keywords
refraction
diffraction
hybrid
system
Long
focal
depth
Energy
conservation
law
Evaluation
functions
分类号
TN256 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
对衍射光学元件温度特性的研究
被引量：
1
3
作者
马锋
王多书
罗崇泰
陈焘
叶自煜
刘宏开
王济州
机构
兰州物理研究所表面工程技术国家级重点实验室
出处
《真空与低温》
2008年第4期193-196,共4页
基金
表面工程技术国家级重点实验室基金项目(NO.51418060305HT6007)资助
文摘
大多数空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大。对折射元件和衍射元件的温度特性进行了分析,建立了透镜焦距和衍射效率随环境温度的变化关系,并论述了利用衍射光学元件的温度特性实现光学系统消热差的原理和设计方法。
关键词
衍射光学
红外光学系统
热补偿设计
折衍混合系统
Keywords
diffractive
optics
infrared
optical
system
athermalization
refraction
-
diffraction
hybrid
system
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
折/衍混合光学系统在纳型星敏感器中的应用
4
作者
邓骞
张国玉
孟遥
孙高飞
杜宗育
机构
长春理工大学光电工程学院
光电测控与光电信息传输技术教育部重点实验室
吉林省光电测控仪器工程技术研究中心
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期251-263,共13页
基金
吉林省科技发展计划(No.20220201094GX)
吉林省教育厅科学技术研究项目(No.JJKH20220754KJ)。
文摘
微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm、相对孔径1∶1.086、光学系统总长36.4 mm的七片式折衍混合结构的星敏感器光学系统。根据衍射元件的负色散特性,用折衍混合透镜代替常规材料正负透镜组合的方式减少了镜片数量,缩短了光学系统长度,并提高了光学系统的成像质量,使点扩散函数趋于正态分布,有利于质心提取精度的提高。所设计的光学系统在3×3像元内的能量集中度超过90%;最大畸变仅0.013%;全视场垂轴色差小于0.6μm。通过标量衍射理论计算衍射元件在520~780 nm内衍射效率可以达80%以上,通过杂散光分析软件ASAP对系统进行了视场内鬼像分析,系统在多级衍射时探测目标成像光斑路径下的光通量与最亮鬼像光斑路径下的光通量之比大于3.17×10^(4),验证了在极限星等为6.5时满足信噪比大于8.1的结论。最后对所设计的系统进行了公差分析,结果表明加工后该光学系统可满足微纳卫星对星敏感器的使用要求。
关键词
纳型星敏感器
光学设计
折衍混合光学系统
大相对孔径
衍射面
鬼像
Keywords
Nano
star
sensor
Optical
design
refraction
diffraction
hybrid
optical
system
Large
relative
aperture
diffraction
surface
Ghost
image
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
8～14μm波段折衍混合红外光学系统的热补偿设计
张羽
杨长城
杨坤涛
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
12
原文传递
2
折衍混合系统实现长焦深方法研究
白临波
李展
陈波
杜春雷
曾红军
郭履容
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2001
3
下载PDF
职称材料
3
对衍射光学元件温度特性的研究
马锋
王多书
罗崇泰
陈焘
叶自煜
刘宏开
王济州
《真空与低温》
2008
1
下载PDF
职称材料
4
折/衍混合光学系统在纳型星敏感器中的应用
邓骞
张国玉
孟遥
孙高飞
杜宗育
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
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