1 南开大学,现代光学研究所,光电信息技术教育部重点实验室,天津,300071
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
提出了一个大相对孔径、大视场轻小型CCD星敏感器光学系统设计方案,该星敏感器焦距为22.5 mm,F数为1.2,谱段范围470～750 nm,视场角25°.采用双高斯基本型后加一片近乎等晕的正透镜,获得了较大的相对孔径,同时选择高折射率玻璃材料增大视场并降低轴上及轴外光束入射角,高折射率玻璃材料亦能降低高级像差且使系统总长缩短.像质分析表明,此设计方案能够满足使用要求,光学系统总长仅为46.51 mm,满足实际工程轻量化需求.
星敏感器 折射 光学设计
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
通过对凸非球面检测过程中各部分元件对波面影响情况的分析,导出了球面计算全息图各衍射级次空间频率和滤波光阑最小孔径的计算公式, 证明了用球面计算全息图检测凸非球面可以减小计算全息图的特征尺寸,降低计算全息图的制作精度.根据导出公式选择合适的计算全息图的位相函数和滤波光阑孔径,以充分滤掉不需要的级次,实现凸非球面的全孔径检测.具体设计实例与实验结果表明,当选择直径为0.2mm的光阑和线宽在40μm到800μm之间变化的计算全息图时,实现了对孔径110mm, 球面半径500mm, 非球面系数为1的凸非球面镜的全孔径检测,这与分析结果完全吻合.
计算全息图 凸非球面 非球面检测
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
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
基于直角坐标激光直接写入系统和极坐标激光直接写入系统,分别给出了曝光量分布的计算公式,讨论了曝光量分布和光强分布之间的差别。用曝光量分布预测了显影后抗蚀剂中线条的面形。实验结果与理论分析相吻合。
物理光学 衍射光学 激光直接写入 曝光量分布分析激光直接写人系统曝光量分布分析
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
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,长春,130022
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230021
分别论述了设计红外变焦距光学系统的曲线拟合法和解析法,并设计了大口径、三组元、机械补偿红外变焦距系统.系统的口径为500 mm,系统焦距为750 mm～3000 mm.从计算结果看,设计的变焦距光学系统像面稳定,成像质量良好,接近或达到了衍射极限.
光学设计 变焦距光学系统 红外
