1 中国空空导弹研究院, 河南洛阳 471099
2 航空制导武器航空科技重点实验室, 河南洛阳 471099
随着光学塑料成型技术的不断发展, 光学塑料透镜在各类光学系统中得到了广泛的应用。光学塑料具有便于大批量生产, 设计灵活性高, 重量轻和耐冲击等特点。本文进一步研究了光学塑料的特性, 并结合激光制导**光学系统的特点, 分析光学塑料应用的可行性。在以上分析的基础上针对特定的光学系统参数, 完成基于非球面光学塑料的光学系统设计, 并对系统的光斑成像质量进行了分析, 满足系统的使用要求。最后, 针对光学塑料对温度变化比较敏感的问题, 利用 LightTools软件完成对激光制导**探测系统的建模, 分析不同温度环境下系统输出的和差比幅值偏差和角度的偏差, 进一步验证光学塑料为系统带来的影响, 确定其在光学系统中的适用性。
光学塑料 非球面透镜 激光制导** 光学系统 optical plastic, aspheric lens, laser guided weapo
西安工业大学光电工程学院, 陕西西安 710021
为探究塑料镜片在高湿环境下透过率下降和高温环境下容易发生膜裂现象的原因, 选取 Ti3O5、SiO2作为高、低折射率材料, 使用 TFCalc进行膜系设计及优化, 采用电子束蒸发工艺得到 420~880nm、平均反射率 R 1%的减反射膜。测试结果表明: 四种工艺参数下镀膜后的塑料镜片在 85℃、85RH的环境下 24h后, 透过率下降小于 1%; 在 120℃的环境下 24h后, 2#和 4#镜头出现了膜裂现象。增加膜层的聚集密度可以有效提升塑料镜片的防水性能和抗高温性能。
光学塑料 超宽带 减反射膜 高温高湿 optical plastics ultra wide band antireflection film high temperature and high humidity
长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
为了解决现有光学塑料镜片表面易划伤、高温时容易发生膜裂的问题, 选取机械性能稳定的Ti3O5、SiO2作为高、低折射率材料, 依据光学薄膜理论, 采用TFCalc软件设计膜系, 通过电子束加热蒸发和离子源辅助沉积薄膜, 在膜系的最外层用电阻加热法镀制防水膜。通过选择新材料SV-55作为连接层, 增强了塑料镜片与膜层的附着力, 解决了膜系与塑料镜片膨胀系数不匹配的问题, 提高了塑料镜片的抗温能力。通过优化工艺参数, 得到400 nm~700 nm反射率R≤1%的绿色减反膜。测试结果显示, 研制的薄膜具有耐摩擦、抗老化、防水和防油污的特性。
光学薄膜 光学塑料 减反膜 离子源辅助沉积 optical film optical plastic antireflection film ion beam assist deposition
1 长春理工大学现代光学测试技术研究室, 吉林 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130022
为了满足市场对低成本、高变焦比光学变焦手机摄像镜头的需求，采用三运动组份变焦核结构型式，选用优质光学塑料非球面透镜与普通光学玻璃球面透镜混合结构，利用计算机辅助设计软件Zemax优化镜头系统，设计了一种4.6倍光学变焦、500万像素(5×106 pixel)的手机摄像镜头。系统全视场调制传递函数（MTF）值在空间频率20 lp/mm处大于0.8，广角端及摄远端的MTF值在1/2奈奎斯特频率处大部分视场大于0.4 lp/mm；相对畸变均小于3.2％；全视场广角端处的相对照度大于67％，摄远端处的相对照度大于89％，并且变焦曲线平滑。该镜头系统具有分辨率高、制造成本低、变焦比高的优点。
光学系统设计 手机摄像镜头 光学变焦 光学塑料 激光与光电子学进展
2011, 48(12): 122202
为使头盔微光夜视镜的重量更轻,同时保证其较好的成像性能,分析了光学塑料的特性及其加工,通过引入高次塑料非球面,设计了含有3个高次塑料非球面的6片式微光夜视物镜。该物镜具有大视场(40°)、小F数(F/1.25)、小畸变(1％)的特点,光学传递函数在空间频率40lp/mm时,轴上传函≥0.6,轴外传函≥0.4,满足微光夜视物镜成像要求。相对具有同样性能的传统物镜系统,总长41mm,为传统物镜的82.6%,重量13.3g,仅为传统物镜的32.7%。为头盔式微光夜视系统减重设计提供了一个新的参考思路。
头盔微光夜视 光学设计 光学塑料 非球面 物镜 helmet-mounted night vision goggles optical design optical plastic aspherical surface object lens
随着非球面设计、检测和制造技术的不断进步,人们也在逐步研制性能更优良的光学塑料,越来越多的新型光电产品开始采用光学塑料非球面零件。这些产品不仅结构紧凑,而且性能优良。重点介绍光学塑料非球面零件的应用,特别是在新产品中的应用,同时对光学塑料非球面技术的现状和发展趋势进行分析和说明。
光学塑料 非球面零件 发展趋势 激光与光电子学进展
2009, 46(12): 11
衍射光学元件具有独特的负色散性质和以其任意的相位分布实现对光波面的任意相位调制的特点,用在光学系统中可大大简化系统结构,而光学塑料在进一步减轻系统重量方面有优势。设计了应用于头盔显示器的折／衍混合全塑料目镜,其有效焦距为30 mm,视场角为40°,出瞳距离为20 mm,出瞳直径为8 mm,由三个折射透镜和一个衍射面组成。该目镜的最大镜头直径为26 mm,总重量为7 g。对于目镜中需要重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.58 mm和18 μm,而最大畸变也仅为3.3％;角分辨率为0.44 mrad,小于人眼的最小角分辨率。
应用光学 折／衍混合目镜 光学设计 光学塑料 头盔显示器
西安工业学院,光电科学与工程系,陕西,西安,710032
依据光学塑料的基本特性,研究光学塑料真空镀膜过程中附着力的有关问题.论述薄膜生长过程中影响薄膜附着力的各种因素,针对其相关因素作了具体的理论分析.在真空镀膜实验的基础上,提出了一种提高真空镀膜附着力的具体方法.
光学塑料 薄膜 附着力 真空镀膜 optical plastic film adhensive power vacuum coating
