为了突破基底材料的选择局限性，实现成像波段范围内的高质量成像，在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件，设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超薄成像系统.该系统倍率色差小于2.2 μm，在空间频率为166 lp/mm时的MTF值大于0.4，实现了高质量成像.对环形孔径成像系统分别进行了公差分析与热分析，结果表明，在空间频率为166 lp/mm时，各视场的子午和弧矢衍射MTF值大于0.2，在温度0℃~40℃时，各视场的子午和弧矢MTF值大于0.28.
环形孔径超薄成像系统 成像衍射光学元件 光学设计 倍率色差 Ultrathin annular aperture imaging system Imaging diffractive optical element Optical design Lateral color aberration 光子学报
2019, 48(12): 1211003
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对成像光谱仪通过狭缝进行线视场成像时存在的孔径较小、光学透过率较低等问题, 研究了一种基于棱镜-光栅型分光结构的大孔径面视场成像光谱仪。该棱镜-光栅成像光谱仪采用表面浮雕型透射光栅, 极大地降低了光栅的制作难度与成本。大孔径面视场的成像光谱仪相较于线视场成像光谱仪有较高光学效率和时间效率。但是面视场成像光谱仪的色畸变与谱线弯曲较难校正。本文将前端望远系统与分光系统进行一体化设计, 满足远心光路匹配和孔径匹配, 较好地校正了面视场光谱成像系统中的谱线弯曲和色畸变。并且通过加入非球面反射镜及校正镜很好的校正了由于大孔径面视场所引入的非对称性离轴像差。结果表明, 设计的大孔径面视场PG成像光谱仪光谱波段范围400~1 000 nm, 光学调制传递函数达到0.65以上, 光谱分辨率达2.5 nm, 全谱段不同视场的谱线弯曲小于5 μm, 色畸变小于8 μm。
成像光谱仪 大孔径 面视场 谱线弯曲 色畸变 imaging spectrometer large aperture surface field spectral line curvature color aberration
西北工业大学自动化学院, 陕西 西安 710129
针对彩色图像融合时空间变换产生的色彩畸变以及红绿蓝(RGB)色彩空间各通道间的强相关性，同时考虑到基于主元分析(PCA)的图像融合算法存在图像结构利用率低、光谱信息损失多的缺点，提出了一种基于改进双向二维主元分析[(2D)2PCA]的图像融合框架。针对RGB色彩图像的结构特点，以待融合图像行、列方向的RGB分量作为基元进行二维主元分析(2DPCA)，采用基于协方差的线性权重分配方法对融合图像进行重构，依照重构图像的结构特性进行主元替换，经基于协方差的加权逆变换得到融合图像。为验证算法的有效性进行了二次实验：1)是选取模糊彩色图像与对应的清晰灰度图像；2)是彩色可见光图像与对应的红外图像进行实验。实验结果表明使用该方法得到的融合图像可取得较好空间分辨率和理想的融合指标。
图像处理 双向二维主元分析 彩色图像融合 色彩畸变 红外图像 光学学报
2014, 34(10): 1010001
1 华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430073
2 海军装备部监管部, 北京 100841
保护玻璃的平行差对一般观察光学仪器成像影响不大，但瞄准类光学仪器保护玻璃楔形平行性误差会引起系统色差及光轴的变动，最小焦距误差会改变系统总焦距。通过对平行平板光学玻璃楔形平行差、最小焦距及色差的分析计算提出了影响后面光学系统成像质量的因素。并通过对美国90型搜索潜望镜保护玻璃水平及垂直光学截面内平行差的矩阵计算，为光学平晶的设计提供了依据，也为制造过程指标控制给出了测量方法。
平行差 平板最小焦距 色差 矩阵 parallel error least focus of plant color aberration matrix
1 华中科技大学激光技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 武汉普爱医院, 湖北 武汉 430020
对激光治疗着色牙的温度特性及其疗效进行了实验研究.测试了在激光照射涂有漂白胶和没涂漂白胶牙齿的温度响应特性,将激光漂白牙齿的温度控制在46℃以内,并进行了临床应用研究.研究结果表明:在双氧水的浓度为35%,pH值为9,催化剂碳酸镁的含量为6%的条件下,激光治疗着色牙有很好的疗效.
激光技木 着色牙 色差 温度特性
