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宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计
1
作者
彭远
魏鸿达
+3 位作者
刘洋
张建文
邓伟杰
付强
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期193-203,共11页
在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消...
在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消热差和消色差特性的衍射元件加入光学系统设计中,并提出了一种针对二次成像系统的材料选择方法。此方法以理想光学系统为基础,利用等效透镜理论将光学系统中的物镜组和中继镜组均等效成由两个单透镜组成的镜组,进而利用T-C图完成对这两个镜组的材料优选。经过深入的分析与评价,最终确定物镜组采用IRG24和ZnS材料组合为最优方案,而中继镜组的最佳材料组合为IRG22和IRG24。依据此种材料组合和理想光学系统的光焦度分配,该研究设计完成了一套中波红外光学系统。该系统的工作波长为3.7~4.8μm,视场角为10°×8°,F数为2,焦距为55 mm,系统总长约为115 mm,冷阑效率达到100%。在20~220℃范围内,全视场的调制传递函数(MTF)均接近衍射极限,维持了良好的成像性能。
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关键词
光学设计
中波红外
T-C图
衍射元件
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职称材料
计算全息检测技术的精度溯源研究现状分析(内封面文章)
2
作者
李佳
程强
+5 位作者
王孝坤
胡海翔
李龙响
李洪士
薛栋林
张学军
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期140-154,共15页
随着光学系统性能的要求越来越高,非球面、自由曲面等复杂光学曲面能够提升系统的成像性能,因此提升复杂光学曲面的检测精度极为重要。干涉检测是测量复杂光学曲面的重要手段,其中计算全息检测法(Computer Generated Hologram,CGH)作为...
随着光学系统性能的要求越来越高,非球面、自由曲面等复杂光学曲面能够提升系统的成像性能,因此提升复杂光学曲面的检测精度极为重要。干涉检测是测量复杂光学曲面的重要手段,其中计算全息检测法(Computer Generated Hologram,CGH)作为干涉检测中的一种,因其精度高和设计自由度大等优点得到了广泛的应用。但是在CGH检测复杂曲面的过程中存在的各类误差会影响波前检测的精度。文中首先介绍了计算全息法的检测精度现状,其次归纳总结了造成计算全息法误差的主要因素。分别介绍了不同误差的产生原理、影响效果、相对应标定补偿方法及适用情景和优缺点;并介绍了基于CGH占空比与线条位置误差的调研现状分析以及现有的研究方法;最后对计算全息法检测的精度溯源和精度提升研究趋势进行了展望。
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关键词
计算全息图
复杂曲面检测
计算全息图精度溯源
误差分析
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职称材料
题名
宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计
1
作者
彭远
魏鸿达
刘洋
张建文
邓伟杰
付强
机构
中国科学院
长春
光学
精密机械与物理研究所
中国科学院
大学
应用
光学
国家
重点
实验室
光学系统
先进
制造
重点
实验室
(
中国科学院
)
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期193-203,共11页
基金
中国科学院青年创新促进会资助项目(2021221)。
文摘
在军事领域应用的红外光学系统,有时需在近200℃的宽温度范围内工作。这一温度范围内,红外光学材料可选的种类进一步减少,系统的热离焦现象也会更为严重,进而导致光学系统难以完成良好的无热化设计。为应对这一挑战,该研究将具有独特消热差和消色差特性的衍射元件加入光学系统设计中,并提出了一种针对二次成像系统的材料选择方法。此方法以理想光学系统为基础,利用等效透镜理论将光学系统中的物镜组和中继镜组均等效成由两个单透镜组成的镜组,进而利用T-C图完成对这两个镜组的材料优选。经过深入的分析与评价,最终确定物镜组采用IRG24和ZnS材料组合为最优方案,而中继镜组的最佳材料组合为IRG22和IRG24。依据此种材料组合和理想光学系统的光焦度分配,该研究设计完成了一套中波红外光学系统。该系统的工作波长为3.7~4.8μm,视场角为10°×8°,F数为2,焦距为55 mm,系统总长约为115 mm,冷阑效率达到100%。在20~220℃范围内,全视场的调制传递函数(MTF)均接近衍射极限,维持了良好的成像性能。
关键词
光学设计
中波红外
T-C图
衍射元件
Keywords
optical design
medium-wave infrared
T-C diagram
diffractive element
分类号
E92 [军事—军事装备学]
TN219 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
计算全息检测技术的精度溯源研究现状分析(内封面文章)
2
作者
李佳
程强
王孝坤
胡海翔
李龙响
李洪士
薛栋林
张学军
机构
中国科学院
长春
光学
精密机械与物理研究所
中国科学院
大学
应用
光学
国家
重点
实验室
光学系统
先进
制造
重点
实验室
(
中国科学院
)
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期140-154,共15页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB3403404)
国家自然科学基金项目(62127901,12003034,62305334)
中国科学院青年创新促进会资助项目(2022213)。
文摘
随着光学系统性能的要求越来越高,非球面、自由曲面等复杂光学曲面能够提升系统的成像性能,因此提升复杂光学曲面的检测精度极为重要。干涉检测是测量复杂光学曲面的重要手段,其中计算全息检测法(Computer Generated Hologram,CGH)作为干涉检测中的一种,因其精度高和设计自由度大等优点得到了广泛的应用。但是在CGH检测复杂曲面的过程中存在的各类误差会影响波前检测的精度。文中首先介绍了计算全息法的检测精度现状,其次归纳总结了造成计算全息法误差的主要因素。分别介绍了不同误差的产生原理、影响效果、相对应标定补偿方法及适用情景和优缺点;并介绍了基于CGH占空比与线条位置误差的调研现状分析以及现有的研究方法;最后对计算全息法检测的精度溯源和精度提升研究趋势进行了展望。
关键词
计算全息图
复杂曲面检测
计算全息图精度溯源
误差分析
Keywords
Computer Generated Holograms(CGH)
complex surface detection
Computer Generated Holograms accuracy traceability
error analysis
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
宽温度范围内折衍混合中波红外消热差光学系统设计
彭远
魏鸿达
刘洋
张建文
邓伟杰
付强
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
计算全息检测技术的精度溯源研究现状分析(内封面文章)
李佳
程强
王孝坤
胡海翔
李龙响
李洪士
薛栋林
张学军
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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