中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
基于道威棱镜扫描原理, 设计了由高速旋转电机驱动三片K字形排布反射镜组成的反射式扫描装置, 并分析了扫描钻孔准确度.结果表明: 该扫描装置可用于飞秒激光高准确度环切钻孔系统, 钻孔准确度不受光束质量影响, 钻孔扫描速度二倍于电机转速且钻孔效率高、兼容多光谱波段; 与道威棱镜系统相比, 该系统装调准确度要求低, 能避免透射系统中色散引起的飞秒激光脉宽展宽现象.测试结果显示该装置可以实现直径0.05~0.2 mm、加工准确度小于±2 μm倒锥孔的高效率加工.
激光加工 超短脉冲 钻孔装置 喷油嘴 微细加工 倒锥孔 道威棱镜 Laser beam machining Ultrashort pulse laser Drilling-equipment Nozzles Microfabrication Inverted cone Dove prism
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
通过对520 mm口径RC系统进行面形波像差检测，并将其主、次镜各光学零件实际面形的干涉检测结果输入Code V软件进行了系统成像质量的波像差分析.分析结果与实际系统装调完成后的系统成像质量波像差检测结果对比，具有高度的一致性，说明在计算机辅助装调工艺中应用该仿真工具仿真度高，可以用于实际光学装调的仿真分析、指导光学装调.
光学装调 计算机辅助装调 CODE V软件 波像差检测 Optical alignment Computer aided alignment CODE V software Wavefront aberration testing
1 中国兵器第二〇五研究所,西安 710065
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
为了解决周视光电观瞄设备中光学消像旋齿轮传动所带来的误差大、间隙难以控制等不足,本文提出去掉光学消像旋的机械传动,将其变为无机械传动的位置控制系统.结合现代控制理论,在分析了光学消像旋位置控制系统中被控对象模型的基础上,设计以比例-积分-微分控制器为主,非线性控制为辅的融合控制算法.以单片机C8051作为控制核心,编码器作为位置传感器,光电转台方位角度作为控制信号,组成位置控制系统并进行调试、试验测试,测试结果表明其实现的光学消像旋性能优于含有机械传动的光学消像旋性能,最终实现光学消像旋高精度位置控制.
光学消像旋 位置控制 PID控制 非线性控制 Optical de-rotation Position control PID control Nonliner control
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
2 华北水利水电学院 机械系,河南 郑州 450011
3 中国科学院 研究生院,北京 100049
设计了Ritchey-Chretien(R-C)型红外探测系统及其遮光罩,运用软件TracePro建立了结构模型,通过光线追迹分析了系统的几个关键内表面自身热辐射杂散光。给出了温度范围为250 K-320 K时,几个关键内表面热辐射产生的杂散光光子数随温度变化的关系。计算了天空背景的杂散光,同时给出了单像元接收到的杂散光光子数增加的速率随温度变化的关系。分析结果表明,常温下使用没有主镜筒的开架式望远镜结构对减小杂散光的效果并不明显。如果要实现背景限探测,系统主镜内遮光罩的温度至少降低至230 K。
红外探测 杂散光 TracePro软件 热辐射 里奇克雷季昂系统
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
探讨了天基红外探测系统的杂散光来源,运用黑体辐射的理论分别对其大小进行了分析和计算。分析地气杂光在探测器靶面的辐照度时,通过在仿真软件中建立模型,应用追迹光线的方法得到了地气表面对相机所张的立体角,从而求出地气杂光在探测相机靶面上的辐照度,减小了计算的复杂度。然后对探测系统的噪声进行了分析,计算了某一个型号Sofradir焦平面器件的噪声等效辐照度(NEI),通过比较发现,杂散光在探测器靶面的辐照度远大于热像仪的NEI,必须对杂散光采取抑制措施。最后对地气杂光的抑制比和光学系统的致冷温度要求进行了分析,结论为系统的设计提供了参考。
红外探测 杂散光 仿真软件 等效噪声辐照度
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 空间光学研究室,西安 710119
2 中国科学院研究生院,北京 100049
系统分析了迈克尔逊干涉光谱仪中平面动镜在运动过程中发生倾斜致使反射光束偏转时对干涉图的影响.结果表明,光束偏转带来的误差分为三部分：光束偏转导致整体增加的恒定光程差,垂直光轴方向因不同光线而引入的偏移光程差以及偏转光束中心相对于光轴的偏移量.从调制度和相位误差角度给出了平面动镜倾斜误差容限,并讨论了减小干涉图受光束偏转影响的方法.
干涉仪 动镜倾斜 调制度 相位误差 Interferometer Inclination of the moving mirror Modulation depth Phase error
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
介绍了猫眼动镜干涉光谱仪的基本原理和三种猫眼镜，分析了猫眼动镜的横向偏移对干涉图的影响，推导了横移所产生的最大附加光程差公式，从相位误差角度给出了猫眼动镜的横移误差容限公式并得到了在典型参量下的定量数据.分析了猫眼镜次镜倾斜对光程差的影响，导出了次镜倾斜所产生的最大附加光程差公式，并给出了在典型参量下最大附加光程差与次镜倾角之间的关系图.
干涉仪 猫眼镜 横移容限 次镜倾斜 Cat’s-eye Retroreflector Lateral shift tolerance Inclination of the Secondary mirror
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
探讨了在一定条件下实现对传统光学零件,尤其是对几何尺寸较大的光学零件实现主动控制,从而达到改善零件面型,优化光学系统成像质量的目的。通过工程机理的分析,采用实例试验的方法,验证了用K9玻璃制造的640 mm口径的球面反射镜通过主动控制的方法可以实现面型优化,提高了光学系统的成像质量,并且在特定环境中具有一定的稳定性。结果表明,在一定的条件下,通过主动光学技术可以实现对传统大口径光学零件进行面型控制,具有工程应用价值。
光学制造 主动光学技术应用 大口径 长焦距平行光管
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
2 中国科学院研究生院,北京,100039
利用正常色散玻璃校正二级光谱理论,给出了单个折射面二级光谱的计算法则,并应用此算法进行光学系统设计,给出了两个设计实例.系统仅使用正常色散玻璃组合,采用三组型设计结构,由三个大空气间隔的分离透镜组构成,很好地校正了二级光谱.
二级光谱 复消色差透镜 正常色散玻璃 光学设计
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 武警工程学院,西安,710086
强杂波背景下生命体运动低速目标的检测和识别是信号处理领域的难点.对采样数据的分析表明,生命体低速运动目标的回波信号可简化为正弦谐波过程,而墙体建筑物等固定物体杂波是高斯分布.因高斯分布杂波的高阶累积量为零,本文提出用高阶累积量方法抑制杂波,通过高阶谱分析和FFT积累,给出了目标检测和识别算法.实验结果表明,该方法构建的系统能穿透30 cm砖墙建筑物,探测出距离墙12 m远的人体低速运动目标信号.
生命体低速运动信号 检测和识别 高阶累积量 多普勒效应
