中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
在现代光学系统的设计中,需要对系统的性能做出精确地预测.为了完成这一目标,必须站在系统的高度上进行热、结构响应对光学系统的影响分析.每一学科都有发展完善的软件解决本领域内出现的问题,各学科分析模块在形式、模型及分析机理上的一致性,使综合分析成为了可能.通过选定彼此间能实现数据交换的各学科分析软件,避免了人为地接口编程,解决了分析程序间的数据交换问题,实现了从结构设计到热环境分析、结构分析、光学分析,再到优化设计最后再把结果导入到结构设计中加以改进的光学系统的循环设计过程.
光机热综合分析 光学系统设计 CAE仿真 有限元
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,光学技术中心,吉林,长春,130033
2 南开大学,现代光学研究所,天津,300071
提出了一种新型离轴照明系统,它由一个半球-椭球型反射镜、一个双曲面反射镜和一个倾斜的匀光杆组成.半球-椭球型反光镜收集灯弧发出光能,双曲面反光镜将光束再次聚焦到匀光杆的前端面.用LightTools软件建模的结果显示,当光调制器尺寸为1.4或1.3 m时,在满足高均匀性的前提下,光收集率能够提高20%.
反光镜 照明系统 投影显示 光学扩展量 收集率 Reflector Illumination system Projection display Etendue Collection efficiency
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130022
2 长春理工大学,吉林,长春,130022
当前空间相机的光学系统的要求是:在多光谱范围内,系统要有高分辨率、大视场、小体积、质量轻且像面为平像场,TMA(Three mirror anastigmat)可以满足上述要求.为此给出了这方面的设计,所研究的TMA系统三个反射面都是二次曲面,将主镜和第三镜离轴放置,避免中心遮拦的影响,系统的视场可达到5°×0.2°,焦距为6 m,像质接近衍射极限.
高分辨率 空间相机
1 长春光学精密机械学院光电工程系,长春,130022
2 长春光学精密机械与物理研究所国家应用光学重点实验室,长春,130022
在三块反射镜系统的高斯公式基础上,就中间成一次实像的情况进行了系统的讨论,中间成一次实像可分为主镜成一次实像和主镜与次镜成一次实像两种,在对系统的几何参量进行分析的基础上,得出了这两种情况下的求解范围,并进行了实例设计,给出了对应的两个焦距为4 m、视场为3°的设计结果。
空间光学 二次曲面 全反射 三反射镜光学系统
1 长春光学精密机械与物理研究所国家应用光学重点实验室, 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院, 长春 130022
针对大口径的凸非球面零件使用特殊材料(如采用碳化硅)时无法用传统的背部检验方法的难题,初步研究了计算全息法检测凸非球面的原理和方法。所研究的凸曲面为一扁球面,口径为100 mm,通过设计得出了相应的结果,实现了新型光学元件――二元光学面在凸曲面检验中的应用。
二元光学 光学设计 计算全息法 非球面检测
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130021
在对液晶背投影电视系统进行分析的基础上对其照明系统进行了设计,设计中采用蝇眼透镜阵列方法来提高照明系统的光能利用率和均匀性,并用Light Tools软件模拟,结果表明这种方法可实现ANSI均匀性+5.07%, -8.61%、光能利用率大于70%,有效的提高了系统整体性能.同时针对实际光源的计算机建模进行了阐述,给出了蝇眼透镜阵列照明系统的设计方法和设计实例.
液晶背投影电视 蝇眼透镜阵列 光源建模 光学设计
