长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
大视场星模拟器可以提供更广的星图范围。但是现有星模拟器受显示芯片尺寸的限制，最大视场不超过30°。为了增大星模拟器光学系统视场，本文提出一种将同一规格的星模拟器视场进行拼接从而扩大视场的方法。为了降低成本及系统复杂程度、减少系统整体重量，以最少的拼接数目实现最大的拼接视场，文中针对视场重叠区域进行了详细计算与分析，提出以平面拼接为基础的形式简化拼接模型，得到正三角形、正四边形、正六边形3种典型的拼接方式，并推导了3种拼接方式下视场利用率的计算方法。提出了单一视场坐标计算方法，据此确定每个视场的中心位置，得到准确拼接数目。对比结果显示，正六边形拼接方式具有视场利用率更高、拼接数目更少的突出优势，为大视场星模拟器设计提供依据。
视场拼接 星模拟器 大视场 拼接模型 field of view splicing star simulator large field of view splicing model
长春理工大学光电工程学院, 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 吉林 长春 130022
为在复杂环境下实现目标的高精度、高分辨率探测与识别,基于红外双波段成像光谱仪的准确性高、虚警率低的优点,针对像元大小为25 μm、阵列尺寸为384 pixel×288 pixel的制冷型双色量子阱红外探测器,设计了一款红外双波段共像面成像光谱仪。由于红外双波段系统的谱段较宽,色差难校正,所以前置望远物镜采用的是离轴两反系统。光谱分光系统采用谱线弯曲较小的Offner凸面光栅结构。为了获得更高的光谱分辨率和衍射效率,同时为了更有效地利用探测器,对光栅的双衍射级次进行设计,中波波段和长波波段分别采用二级衍射和一级衍射进行分光。为了减小到达探测器的杂散光对成像结果的影响,设计了二次成像中继系统,用以保证系统实现100%的冷光阑效率。为了更好地进行光瞳衔接匹配,各部分系统均实现了远心性。最终系统的成像结果显示,点列斑均方根半径小于一个像元,调制传递函数接近衍射极限,没有明显的冷反射现象,成像质量较好,符合红外双波段成像光谱仪的设计要求。
光学设计 成像光谱仪 红外双波段 Offner结构 光谱分辨率 中国激光
2021, 48(23): 2311002
长春理工大学 光电工程学院 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室，吉林 长春 130022
为了保证整个光学系统的质量，对光学曲率半径的准确测量与检验至关重要。本文将机械球径仪法与光学投影法结合，采用光电图像法对矢高进行判读，经计算可以间接测得曲率半径，具体分析了被测元件边缘特征的准确性对矢高及曲率半径测量精度的影响。本文分别采用偏振成像与普通成像的方法进行了测量与对比，发现偏振图像具有更好的边缘细节特征，矢高测量精度也得到有效提升，光学曲率半径测量误差降低了0.5%以上。结果表明，偏振成像的方法在光学曲率半径测量中具有重要的应用价值。
