于清华 1,2,*肖锡晟 1,2,3陈凡胜 1,2孙胜利 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院红外智能感知重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院大学, 北京 100049
杂散光抑制能力是光学系统的重要评价指标.红外光学系统不仅受到外部杂散光影响, 而且受到仪器内部杂散光影响.传统的“物-像”共轭光学系统的设计方法未能全面考虑杂散光的抑制问题.提出一种三重共轭光学系统的设计方法, 该方法设计出的光学系统具有“物-像”、“物-中间像”和“入瞳-出瞳”三重共轭关系, 具有同时抑制内部和外部杂散光的能力.基于该方法设计出一种离轴三反射式消像散光学系统, 该系统F/#=4、一维线视场7°, 离轴5度视场外点源透过率低于5×10-4, 系统冷屏效率达到96%, 并获得良好的在轨图像.
成像系统 几何光学设计 红外光学遥感仪器 imaging systems geometric optical design infrared optical remote sensor 
红外与毫米波学报
2019, 38(1): 8
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Technical Physics of the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200083, China
2 Key Laboratory of Infrared System Detection and Imaging Technology, Shanghai 200083, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Detecting and tracking multiple targets simultaneously for space-based surveillance requires multiple cameras, which leads to a large system volume and weight. To address this problem, we propose a wide-field detection and tracking system using the segmented planar imaging detector for electro-optical reconnaissance. This study realizes two operating modes by changing the working paired lenslets and corresponding waveguide arrays: a detection mode and a tracking mode. A model system was simulated and evaluated using the peak signal-to-noise ratio method. The simulation results indicate that the detection and tracking system can realize wide-field detection and narrow-field, multi-target, high-resolution tracking without moving parts.
110.3175 Interferometric imaging 110.2970 Image detection systems 100.4999 Pattern recognition, target tracking 
Chinese Optics Letters
2018, 16(7): 071101
武冬梅 1,2,3,*于清华 1,2乐应波 1,2,3陈福春 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院红外与成像技术重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
分块式平面光电探测成像技术(Segmented Planar Imaging Detector for Electro-optical Reconnaissance,SPIDER)是基于干涉原理的新型光电成像技术,其先利用含波导结构的光学系统对物面目标进行空间频域相干采样,然后经图像处理对频域图像进行傅里叶逆变换,从而恢复目标图像。深入研究了SPIDER成像技术的成像原理、实现方法以及结构参数对SPIDER成像系统的影响机制,并在此基础上完成了波长在1.5 m~1.9 m范围的成像仿真验证。结果表明,SPIDER成像技术具有良好的成像效果。
傅里叶光学 成像系统 干涉成像 光强分布 计算机仿真 Fourier optics imaging system interferometric imaging light intensity distribution computer simulation 
红外
2018, 39(4): 1
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Technical Physics of the Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200083, China
2 Key Laboratory of Infrared System Detection and Imaging technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200083, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
The use of a computer-generated hologram (CGH) in interferometric testing provides new methods for highly accurate optical measurement. To fabricate a CGH, polygons are used to approximate the smooth CGH pattern. Because the data size supported by CGH writing machines is limited, the number of polygon vertices must be limited. Therefore, the CGH-encoding method determines the encoding accuracy. To realize a highly accurate optical measurement using CGHs, we propose a CGH-pattern-encoding method based on non-maxima suppression. A self-aligned CGH is designed to verify the accuracy. The experimental result shows that a highly accurate CGH can be fabricated using this method.
120.2880 Holographic interferometry 050.1970 Diffractive optics 
Chinese Optics Letters
2017, 15(11): 111201
于清华 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实现室, 上海 200083
针对小F数、短后工作距的Cook型光学结构,设计了一种基于光学自由曲面的通道分光方案以及相应的检测方案。该分光方案利用光学自由曲面的多自由度来修正通道分光元件倾斜引入的像散,使透反两通道光学像质均接近衍射极限。采用计算全息检测技术实现分光元件光学自由曲面的面形检测,检测光路的系统波前峰谷值为0.0096λ,均方根为0.0017λ。分光元件及检测方案均满足设计需求,且对小F数、短后工作距的光学系统的通道分光具有借鉴和实用参考价值。
光学设计 光学自由曲面 计算全息 光学检测 
光学学报
2016, 36(7): 0722005
陆强 1,2,*于清华 1,2孙小进 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海 200083
介绍了一种在户外直接测试太阳杂散光对相机影响的新方法。采用该方法时测试的点源透过率量级可达10-5,而且其造价远低于实验室的点源透过率测试设备,适用于大口径光学系统的杂散光测试。该杂散光测试设备包括顶部可开口的厂房、百叶窗、可调角度工装、挡板、机械手臂及待测相机。把待测相机放置在角度可调的工装上,在遮光罩口上安装百叶窗。测试时,太阳光直射进入相机,通过相机探测器的响应值直接评价太阳杂散光对相机的影响水平及分布。
太阳杂散光 户外 百叶窗 点源透过率 sun stray light outdoor shutter point source transmittance (PST) 
红外
2016, 37(5): 1
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
3 国家卫星气象中心, 北京 100081
针对定性分析方法无法彻底避免鬼像影响检测的现象, 在理论分析的基础之上, 提出补偿器鬼像定量仿真分析方法。借助光学分析软件, 在设计阶段彻底避免鬼像影响检测, 并结合实例, 说明定性分析方法的局限性, 验证定量仿真分析方法的有效性。该分析方法为补偿器的设计分析提供定量分析方法, 提高了补偿器研制的成品率, 提高了补偿检验精度, 对高精度补偿检验技术具有重要意义。
补偿检验 鬼像 高次非球面 compensation test ghost high-order aspheric 
光电工程
2012, 39(11): 130
作者单位
摘要
中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
根据某空间光学系统的SiC 反射镜的设计指标要求,对比分析了各种轻量化结构(包括三角形、正方形、六边形和各种扇形轻量化结构)的力学(自重变形)、热学性能(温度应力变形)。综合比较这些轻量化结构的轻量化率、比刚度和热稳定性能,最终确定采用一种扇形轻量化结构。在轻量化率达到75%的情况下,镜体的自重变形和热变形均满足要求:采用Zernike 多项式拟合去除刚体位移后得出,在周边支撑情况下镜面由于自重引起的表面畸变量的RMS 值为0.010 1 μm,约为λ/60(λ=0.632 8 μm)。
轻型反射镜 碳化硅 Zernike 多项式 面形刚体位移 light-weighted mirror SiC Zernike polynomial rigid displacement 
光电工程
2009, 36(11): 70
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
压电陶瓷光纤相位调制器是光纤傅里叶变换光谱测量系统中的核心器件之一,压电陶瓷驱动控制系统的输出电压特性决定了压电陶瓷光纤相位调制器的多种性能,如线性、分辨率、动态特性等,从而对光纤傅里叶变换光谱测量系统的光谱分辨率、测量速度和系统噪声等重要指标产生影响。应用复杂可编程逻辑器件(CPLD)、复合高压运放和单片机等先进电子技术设计压电陶瓷光纤相位调制控制系统。实验表明,该系统加载压电陶瓷容性负载后,在设定的频率范围内显示出了较好的动态特性与线形度,能很好地满足光纤相位调制技术对压电陶瓷工作电压波形的要求。
光电子学 控制系统 压电陶瓷 相位调制 optoelectronics control system piezoelectrical phase modulation 
量子电子学报
2008, 25(3): 0379
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海200083
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
光纤耦合器是全光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)的关键元件。根据耦合模理论,分析了光纤耦合器的分束比、附加损耗等传输特性对FFTS的工作带宽和测量准确性的影响。提出一种修正方法,即根据耦合模理论,拓展光纤耦合器传输矩阵的定义,通过实验测量确定其值,进一步计算得到反映光纤耦合器传输光谱特性的窗形函数,用于FFTS的光谱修正。采用此修正方法不但拓宽了FFTS的工作带宽,提高了其测量准确性,而且降低了FFTS对光纤耦合器传输特性的要求。
光谱仪 光纤耦合器 传输 
激光与光电子学进展
2008, 45(1): 78

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