中国科学院 西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
本文基于卡塞格林系统设计了红外制冷型长焦分档变倍光学系统，计算、推导了光学初始参数及组元的光焦度分配。采用了二次成像结构形式，主物镜组采用R-C光学结构用于缩短筒长，使用投影镜组解决冷屏匹配问题，利用调焦镜实现调焦，通过切换投影镜组后组实现变倍，然后对光学系统像差进行了优化设计，分别给出了长焦系统和短焦系统不同视场的成像质量优化结果，08视场内光学传递函数在空间频率17 lp/mm时均大于04。最后对主要结构进行了相应的精度分析，结果表明该设计能够很好地满足工程实际需要。
红外分档变倍 卡塞格林系统 红外传函 成像质量 infrared switch-zoom lens R-C system infrared MTF imaging quality
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
在光学设计时应尽量避免鬼像的产生，所以快速、准确地进行鬼像分析就显得尤为重要。提出利用Code V和Tracepro软件对光学系统中的鬼像进行仿真分析，用Code V确定会产生严重鬼像的光学工作面；将光学系统在Tracepro中建模，在物面取不同的位置设为点光源，分别对每个点光源进行分析。分析时可利用表面属性设置限制产生鬼像的工作面，并利用阈值设置限制鬼像的阶数，最终获取一阶鬼像相对位置，以及其和正常像之间的能量大小、分布关系。
光学设计 鬼像 仿真 成像 能量分布
中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
举例说明了一种基于牛顿系统的可见光长焦分档变倍系统的设计方法，并推导、计算了各个光学组元光焦度的分配以及光学初始参数。系统采用了二次成像光学结构形式，引入场镜解决长、短焦系统瞳匹配问题，设置调焦镜组用来补偿因物体距离变化引起的像面移动，通过在长焦系统和探测器焦平面之间切进、切出短焦物镜组实现变倍，在短焦物镜组中设计平行光路以便长焦系统和短焦系统共像面的调整。对光学系统像差进行了优化设计，分别给出了长焦系统和短焦系统不同视场的成像质量优化结果， 0.8视场内光学传递函数在空间频率36 lp/mm时都大于0.4，分析表明设计结果能够很好地满足实际工程需要。
光学设计 可见光分档变倍 牛顿系统 长焦距 成像质量 光学学报
2012, 32(s1): s122004
1 中国科学院西安光学精密机械研究所先进光学仪器研究室,陕西西安710119
2 西安电子科技大学技术物理学院,陕西西安710071
文章通过对全景系统研究现状以及未来使用要求的分析,给出了全景系统的一种新的设计思想。该系统利用光学方法将四路光合成为一路光,使用一个探测器替代多个探测器,降低了系统的造价,减小了体积。在3μm rv 4.3μm 和4.3μm rv 5μm 两个波段进行了相参设计,使得系统具有优于单色探测系统的探测能力和复杂环境下的目标识别与判别能力,提高了有效侦察率,大大降低了虚警率。系统采用了360 0 x 900 (水平×垂直)视场的45 0 x 1 1. 25 0 缩比视场,像质优良。
凝视成像 红外全景 半反半透 双波段 光学设计 staring imaging infrared panorama semi-refiecting and semi-transmitting dual spectral band optical design
1 中国科学院西安光学精密机械研究所所, 陕西 西安 710068
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
分析并指出了教科书及光学软件中光学系统照度公式的不恰当地方,推导出了更符合实际的光学系统照度公式。假设透镜系统为无源传输模式,通过对教课书中以及光学设计软件中的照度分布计算公式进行了推导分析,得出轴外视场相对轴上视场照度为cos4ω′关系。当像方视场角减小时,通过模拟得到了与实际相背的无源传输系统能量放大的结论。建立了以入瞳模式为参考的计算模型,对照度公式重新进行推算得到新的与实际相符的照度公式,得出像面照度分布取决的是物方视场角。通过仿真模拟,验证了像面上轴外视场的照度与对应物方视场角的cos4ω成正比。
光学设计 相对照度 入瞳 出瞳
中国科学院西安光学精密机械研究所,动目标实验室,陕西,西安,710068
与连续变焦光学系统相比,红外两档变倍光学系统具有结构简单、成像质量好、装调容易等点,介绍了红外两档变倍光学系统的设计方法,并举例设计了一种方案合理、成像质量好的红外两档变倍光学系统,对光学系统的0视场、0.5视场、0.71视场、0.866视场和1视场成像质量进行了分析,给出了各个视场的分析结果,同时分析了温度变化对光学系统的影响,分析表明设计结果能够较好地满足实际工程需要.
红外光学系统 两档变倍 调制传递函数 成像质量
中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710068
介绍了机械补偿式三组元连续变焦系统设计方法;基于微分解析法,提出快速变焦法用于优化系统高斯初始结构,减小了外形尺寸.并设计了一焦距3.87 mm～19.35 mm,视场76.6°～17.71°可见光变系统.设计结果表明:该变焦系统较之同类专利设计结果,具有结构紧凑、视场大、像面稳定度高的优点.
光学设计 变焦距 光学系统 Optical system design Zoom system
