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空间成像与激光通信共口径光学系统设计
被引量：
34
1
作者
金光
李艳杰
+2 位作者
钟兴
任秉文
王长庚
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期2067-2074,共8页
针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视...
针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法。实际设计了共口径光学系统,该系统口径为600mm,次镜遮拦比为0.225,成像系统的传递函数在50lp/mm时大于0.47,接近衍射极限;发射分系统波像差远小于λ/20,发射激光的最小束散角可达4μrad,出射光斑质量良好;接收系统达到衍射极限,光斑远小于探测端面,满足探测要求。最后,进行了公差分析,给出了光学系统的装调方法。该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积,同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求。
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关键词
共口径光学系统
卡塞格林天线
遮拦比
空间成像
激光通信
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职称材料
成像与激光发射系统的共口径设计与实验
被引量：
11
2
作者
李艳杰
金光
+1 位作者
张元
孔林
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2015年第2期220-226,共7页
将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计可有效减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况。首先根据激光通信的能量计算链路,分析了激光发射天线的设计要求,明确了激光发射天线与成像光学系统的不同;然后根据特定的成像光学系统给出...
将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计可有效减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况。首先根据激光通信的能量计算链路,分析了激光发射天线的设计要求,明确了激光发射天线与成像光学系统的不同;然后根据特定的成像光学系统给出了3种具有普适性的共口径设计方法,并对这3种方法的性能进行了分析和比较,给出了它们的优缺点和适用范围;最后对所设计的共口径系统进行了发射光束仿真,经过对设计系统加工、装调后进行了室内的成像、通信实验,结果显示发射激光的最小束散角可达18.2μrad,接近系统衍射极限,出射光斑质量良好,接收到的图像与成像系统所成图像肉眼观测无失配。初步证实该共口径设计可实现光学系统的成像和通信任务要求。
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关键词
共口径光学系统
激光通信
空间成像
耦合镜
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职称材料
多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计
被引量：
6
3
作者
贾冰
曹国华
+1 位作者
吕琼莹
丁红昌
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期151-157,共7页
共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统...
共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统,使系统既可以获得目标的高清图像,又可以得到目标的相对位置信息。同时,共孔径光学结构可以压缩系统尺寸,降低光学系统在跟踪过程中的转动惯量,有利于系统的整体实现。可见光子系统的焦距1 200 mm,F数6,视场±1.2°;1 064 nm激光成像子系统焦距1 500 mm,F数7.5。各系统的成像质量均接近衍射极限,并通过公差分析验证了系统的公差分配结果。
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关键词
光学设计
卡塞格林天线
共孔径光学系统
跟踪引导系统
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职称材料
将成像光学系统用于激光发射的设计与分析
被引量：
1
4
作者
李艳杰
金光
+2 位作者
钟兴
刘春雨
王天聪
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第11期3373-3378,共6页
为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与...
为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与设计,基于此研究了发射高斯光束在该共口径系统中的传输及出射光束的场分布,讨论并仿真分析了耦合镜头与成像主次镜距离的改变对出射光束性能的影响。结果表明,共口径设计满足激光发射要求,并且微调耦合镜头与成像主次镜的距离可以改变出射光束的束腰和远场光强峰值能量从而满足不同的通信需求,且对出射光束的总能量没有明显影响。
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关键词
共口径光学系统
激光发射
空间成像
耦合镜
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职称材料
机载成像与高功率激光发射共孔径光学系统设计
5
作者
朱德燕
王芳
+1 位作者
代万俊
许党朋
《光电子．激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期266-274,共9页
机载定向能装置具有光学成像与高功率激光发射的功能。为了保证机载定向能装置有效工作,要求共孔径光学系统在保证尺寸小型化的同时,能够在大温度范围下高光束质量输出激光。这对系统光机设计提出了很高的挑战。本文建立了适用于机载球...
机载定向能装置具有光学成像与高功率激光发射的功能。为了保证机载定向能装置有效工作,要求共孔径光学系统在保证尺寸小型化的同时,能够在大温度范围下高光束质量输出激光。这对系统光机设计提出了很高的挑战。本文建立了适用于机载球形吊舱的共孔径光学系统初始结构设计模型以满足小型化成像和高光束质量输出的需求,提出了一种系统优化设计方法以保障系统在大温度范围有效工作。结合工程实例,完成了1 km~10 km范围工作、Φ500 mm包络的系统设计,并采用物理光学分析模块和有限元分析得到了光机集成计算分析结果,验证了该系统大温度范围的良好适应性,满足高能激光系统的工程应用需求。
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关键词
共孔径系统
光学设计
无热化设计
激光毁伤
原文传递
题名
空间成像与激光通信共口径光学系统设计
被引量：
34
1
作者
金光
李艳杰
钟兴
任秉文
王长庚
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心
中国科学院大学
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期2067-2074,共8页
基金
国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2012AA121502)
文摘
针对空间成像系统与激光通信天线同时需要大口径光学系统而使卫星载荷质量增大的问题,提出了一种成像光学系统与收发合一激光通信天线共口径工作的新型光学系统。从像差理论出发,给出了以主次反射镜为共用部分、成像和通信工作在不同视场的共口径光学系统初始结构设计方法。实际设计了共口径光学系统,该系统口径为600mm,次镜遮拦比为0.225,成像系统的传递函数在50lp/mm时大于0.47,接近衍射极限;发射分系统波像差远小于λ/20,发射激光的最小束散角可达4μrad,出射光斑质量良好;接收系统达到衍射极限,光斑远小于探测端面,满足探测要求。最后,进行了公差分析,给出了光学系统的装调方法。该设计通过共用主次镜减少了系统总质量和总体积,同时满足空间成像和激光通信系统的性能要求。
关键词
共口径光学系统
卡塞格林天线
遮拦比
空间成像
激光通信
Keywords
co
-
aperture
optical system
Cassegrain
antenna
obstruction
ratio
space
imaging
laser
co
mmunication
分类号
O435.2 [机械工程—光学工程]
TH703 [理学—光学]
下载PDF
职称材料
题名
成像与激光发射系统的共口径设计与实验
被引量：
11
2
作者
李艳杰
金光
张元
孔林
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心
中国科学院大学
出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2015年第2期220-226,共7页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2012AA121502)
文摘
将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计可有效减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况。首先根据激光通信的能量计算链路,分析了激光发射天线的设计要求,明确了激光发射天线与成像光学系统的不同;然后根据特定的成像光学系统给出了3种具有普适性的共口径设计方法,并对这3种方法的性能进行了分析和比较,给出了它们的优缺点和适用范围;最后对所设计的共口径系统进行了发射光束仿真,经过对设计系统加工、装调后进行了室内的成像、通信实验,结果显示发射激光的最小束散角可达18.2μrad,接近系统衍射极限,出射光斑质量良好,接收到的图像与成像系统所成图像肉眼观测无失配。初步证实该共口径设计可实现光学系统的成像和通信任务要求。
关键词
共口径光学系统
激光通信
空间成像
耦合镜
Keywords
co
-
aperture
optical system
laser
co
mmunication
space
imaging
co
upling
lens
分类号
O435.2 [机械工程—光学工程]
TN929.1 [理学—光学]
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职称材料
题名
多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计
被引量：
6
3
作者
贾冰
曹国华
吕琼莹
丁红昌
机构
长春理工大学机电工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期151-157,共7页
基金
国家863计划(2013AA2400)
文摘
共孔径光学结构可以充分利用长焦距、大孔径光学系统高分辨率的特点,是光学系统发展的重要方向之一。文中设计了一套可见光成像、激光成像和激光测高共孔径的跟踪引导系统。共孔径设计结合了高分辨率的可见光系统与高测量精度的激光系统,使系统既可以获得目标的高清图像,又可以得到目标的相对位置信息。同时,共孔径光学结构可以压缩系统尺寸,降低光学系统在跟踪过程中的转动惯量,有利于系统的整体实现。可见光子系统的焦距1 200 mm,F数6,视场±1.2°;1 064 nm激光成像子系统焦距1 500 mm,F数7.5。各系统的成像质量均接近衍射极限,并通过公差分析验证了系统的公差分配结果。
关键词
光学设计
卡塞格林天线
共孔径光学系统
跟踪引导系统
Keywords
optical
design
Cassegrain
antenna
co
-
aperture
optical system
tracking
guiding
system
分类号
TH703 [机械工程—仪器科学与技术]
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职称材料
题名
将成像光学系统用于激光发射的设计与分析
被引量：
1
4
作者
李艳杰
金光
钟兴
刘春雨
王天聪
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心
中国科学院大学
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第11期3373-3378,共6页
基金
国家863计划(2012AA121502)
文摘
为减轻卫星载荷质量和应对各种突发状况,将成像光学系统同时用作激光发射天线的共口径设计具有重要意义。因此根据特定的成像光学系统给出了共口径设计方法,针对其中基于EDFA功放技术的发射单元与成像系统相匹配的耦合镜头进行了分析与设计,基于此研究了发射高斯光束在该共口径系统中的传输及出射光束的场分布,讨论并仿真分析了耦合镜头与成像主次镜距离的改变对出射光束性能的影响。结果表明,共口径设计满足激光发射要求,并且微调耦合镜头与成像主次镜的距离可以改变出射光束的束腰和远场光强峰值能量从而满足不同的通信需求,且对出射光束的总能量没有明显影响。
关键词
共口径光学系统
激光发射
空间成像
耦合镜
Keywords
co
-
aperture
optical system
laser
transmitting
space
imaging
co
upling
lens
分类号
O435.2 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
机载成像与高功率激光发射共孔径光学系统设计
5
作者
朱德燕
王芳
代万俊
许党朋
机构
南京航空航天大学航天学院
中国工程物理研究院激光聚变研究中心
出处
《光电子．激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期266-274,共9页
基金
国家自然科学基金(11704352)
“空间光电探测与感知”工信部重点实验室基金(NJ2020021-7)资助项目。
文摘
机载定向能装置具有光学成像与高功率激光发射的功能。为了保证机载定向能装置有效工作,要求共孔径光学系统在保证尺寸小型化的同时,能够在大温度范围下高光束质量输出激光。这对系统光机设计提出了很高的挑战。本文建立了适用于机载球形吊舱的共孔径光学系统初始结构设计模型以满足小型化成像和高光束质量输出的需求,提出了一种系统优化设计方法以保障系统在大温度范围有效工作。结合工程实例,完成了1 km~10 km范围工作、Φ500 mm包络的系统设计,并采用物理光学分析模块和有限元分析得到了光机集成计算分析结果,验证了该系统大温度范围的良好适应性,满足高能激光系统的工程应用需求。
关键词
共孔径系统
光学设计
无热化设计
激光毁伤
Keywords
co
-
aperture
optical system
optical system
design
athermal
design
laser
damage
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间成像与激光通信共口径光学系统设计
金光
李艳杰
钟兴
任秉文
王长庚
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
34
下载PDF
职称材料
2
成像与激光发射系统的共口径设计与实验
李艳杰
金光
张元
孔林
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2015
11
下载PDF
职称材料
3
多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计
贾冰
曹国华
吕琼莹
丁红昌
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2017
6
下载PDF
职称材料
4
将成像光学系统用于激光发射的设计与分析
李艳杰
金光
钟兴
刘春雨
王天聪
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2015
1
下载PDF
职称材料
5
机载成像与高功率激光发射共孔径光学系统设计
朱德燕
王芳
代万俊
许党朋
《光电子．激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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