1 华中科技大学 光学与电子信息学院 & 武汉光电国家研究中心，湖北 武汉 430074
2 华中科技大学 物理学院，湖北 武汉 430074
3 深圳华中科技大学研究院，广东 深圳 518057
针对超大面阵红外遥感探测的需求，设计了一个基于自由曲面的超大矩形视场制冷型离三反光学系统。系统采用一个偶次非球面反射镜和两个自由曲面反射镜组成二次成像的结构，具有实出瞳并与冷光阑匹配，能够实现100%的冷光阑效率。与其他离轴三反系统相比，该系统最大特点在于其适配了4 k分辨率的大面阵红外探测器，具有视场大、无遮拦、成像质量好等技术特点。系统焦距为150 mm，工作波段为1.5~5 μm，工作F数为5，视场为30°×25°。结构上，主镜采用偶次非球面，次镜和三镜采用XY多项式自由曲面，以校正大视场下的各种像差，系统在各个视场下调制传递函数在25 lp/mm处均大于0.4，满足大面阵红外探测器的成像质量要求。
光学设计 红外光学系统 离轴三反 自由曲面 optical design infrared optical system off-axis three-mirror freeform surface 红外与激光工程
2023, 52(7): 20230339
1 吉林东光精密机械厂, 长春
2 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉
根据客户指标设计了一种手持式微光夜视瞄准镜的光学系统, 能够满足昼夜两用。首先根据客户指标计算了光学参数, 选取了CMOS探测器件和显示屏, 然后设计了微光物镜和目镜, 最后的像质评价结果表明, 光学系统成像质量良好, 可以满足实际工程使用需求。
微光夜视 瞄准镜 宽波段 光学设计 low light level night vision sight broadband optical design
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
在条纹投影三维重构系统中,需要对得到的初始相位进行解包裹才能得到真实的三维图像。路径相关算法是一类十分重要的相位解包裹算法,可以精确无误地还原物体表面的形状和结构,但现有的路径相关算法受相位图噪声的限制,容易在图像质量差或者梯度大处出现奇点,无法找到相应的还原路径。为此,提出一种能够解出精确相位,并且可以忽略噪声点和补偿断层的新型算法。通过理论分析给出实物图和包裹相位图,然后应用本方法还原出物体的真实相位信息,最后用相位再包裹法作为算法精确度的评估标准,验证本方法的可行性和优越性。
图像处理 相位解包裹算法 结构光法 条纹投影 路径相关 Matlab 激光与光电子学进展
2019, 56(16): 161007
1 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 华中科技大学 光电学院, 湖北 武汉 430074
3 中国航天科工集团 第九总体设计部, 湖北 武汉 430000
为了解决长条形镜面面形拟合中各项不正交, 无法在调整中利用像差指导计算机辅助装调的问题, 本文建立了一套合理的拟合模型。该模型以矩阵求解正交化Zernike多项式系数为基础, 将离散的数据点作为定义域, 对已选取的Zernike项进行定义域内正交化计算, 并以获得的各正交项为基底, 实现对长条形镜面及其他异形光学镜面的正交化多项式拟合求解。进而确定在干涉检测中加工误差与装调误差的分离, 为光学镜面的最终面形收敛提供保障。根据本文实验结果, 对一口径600 mm×260 mm, PV与RMS值分别为5889λ及1002λ的长条形光学镜面进行拟合, 利用Metropro去像散后, 面形未得到收敛, PV与RMS值分别变为7448λ及1725λ。而采用本文算法处理后, 其PV与RMS值分别收敛为4666λ及0679λ, 验证了本文方法对于长条形镜面拟合的正确性。
干涉测量 面形拟合 长条形反射镜 正交化 interferometry surface fitting rectangular mirror orthogonalization
