合肥工业大学光电技术研究院, 安徽 合肥 230009
为实现大口径折反式355 nm激光接收系统的装调,提出了局部针对性的调试方法。 两镜系统采用波长为355 nm和632.8 nm、镜间距一致的4D干涉仪自准直调试法;透镜组采用355 nm激光器 和干涉仪前置镜头组成的自准直检测光路调试法。调试后得到两镜系统波像差均方根(RMS)为 0.2026λ, 满足设计指标0.2λ(λ为632.8 nm)的要求;透镜组调试后,理论后截距与自准直检测 后截距差值在设计指标容差范围内。两镜系统与聚 焦透镜组系统组合调试后,像方与物方焦点重合,接收系统调试满足设计要求。所提方法降低了系统装 调难度,缩短了系统装调周期。
激光技术 光学调试 自准直调试 大口径折反系统 355 nm激光器 laser techniques optical alignment self-collimation alignment large aperture catadioptric system 355 nm laser
合肥工业大学光电技术研究院, 安徽 合肥 230000
基于初级像差理论,将卡式系统与前端透镜组相结合,设计了一种可变远距离大功率激光聚焦光学系统。目标物体在500~5000 m范围内变化时,通过调节前端透镜组到卡式系统的距离来改变焦面位置,实现对聚焦光斑大小的控制;通过透镜组的位置可反推出不同的目标距离。使用Zemax光学软件对初始结构进行优化,设计结果表明,在不同目标距离下,光斑大小均能满足设计指标要求。
光学设计 高斯光束 折反系统 变焦系统 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 062204
苏州大学物理与光电?能源学部江苏省先进光学制造技术重点实验室 教育部现代光学技术重点实验室，江苏 苏州 215006
小卫星具有研制发射成本低、适于机动战术应用等优点，但基于几十kg级的卫星平台实现米级或亚米级对地光学遥感，仍是一个具有挑战性的问题。对此提出一种新的两反射镜折反系统，由两块非球面反射镜和像方负光焦度三透镜组组成，兼具传统两反射镜系统轴对称性而结构紧凑、易于装调和三反射镜系统平场消像散的优点。首先，介绍该新型系统基本思想与结构，导出其初级像差公式，分析给出色差和单色像差校正方法与初始结构求解方法。然后，实例优化设计得到结构紧凑、适用于低轨高分辨率小卫星对地遥感的光学系统，其工作波段、全视场角、有效焦距和F数分别为450~800 nm、1.2°、3000 mm和F/10，系统的光学总长和通光口径分别为595 mm和300 mm。自身消色差的负光焦度透镜组由同种普通玻璃组成，系统成像质量接近衍射极限。
光学设计 望远物镜 折反系统 像差 optical design telescope catadioptric system aberration 红外与激光工程
2015, 44(12): 3667
中国科学院西安光学精密机械研究所光电跟踪与测量技术研究室，陕西 西安 710119
分析了不同结构形式的地基折反式光电探测系统的杂散光特性，讨论了相应的杂散光抑制方法。针对有无中间像面的光学系统，分别给出了两种不同的杂散光抑制方案，并对其中的长波红外系统进行了自身辐射分析。结果表明：对于无中间像面的折反系统，外遮光罩可以更好地抑制大离轴角度的杂散光；对于有中间像面的折反系统，采取光阑组合和设置主镜内遮光罩的方式就可以很好地抑制外部杂散光，在满足自身辐射要求的前提下，有效减少因设置外遮光罩而增加的长度和质量，有利于小型化和轻量化。
折反系统 光电探测 杂散光分析 自身辐射 catadioptric system photoelectric detection stray light analysis thermal radiation
介绍了一种紧凑型的半主动激光、红外、雷达三模复合光学系统, 半主动激光、红外光学系统采用折反式光路结构, 雷达系统采用抛物面天线发射接收信号。 3种导引模式共用一个主反射镜, 半主动激光系统与红外系统在主反射镜处光线分离, 雷达波与红外光在主反射镜共口径反射后, 在次反射镜处信号分离, 在紧凑空间内实现了 3种导引模式的融合。
折反系统 抛物面天线 半主动激光 复合导引 光学系统 catadioptric system parabolic antenna semi-active laser composite guide optical system
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
针对多模制导中长焦距红外光学系统结构紧凑及宽温度范围热稳定性的要求, 设计了一种中波红外折反光学系统。该系统根据其它模式制导的要求, 采用固定焦距和口径的主镜, 通过二次成像,在保持长焦距的同时减小了透镜的口径,降低了到达中继成像系统主光线的高度, 同时也降低了制造成本。设计了波长为37~48 μm、焦距f为300 mm、F数为2的中波红外成像系统。结果表明, 该系统结构紧凑像质优良, 各视场光学传递函数均大于06, 接近衍射极限, 并且在-50~70 ℃可实现光学被动消热差。针对该光学系统进行了公差分析并提出了抑制杂散辐射的方法, 该系统满足实际加工和应用需求。
红外光学系统 折反系统 无热化 infrared system catadioptric system athermalization
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
提出了一种一体式双反射结构以解决导引头前视红外系统中R-C双反射系统装调困难以及在导弹飞行过程中次镜支架的稳定性问题。该结构将主次镜集成在一个透镜前后表面,通过对透镜前后表面进行加工并涂敷内反射膜来实现双反射镜一体化。如此配置使系统装调只需针对整个透镜, 从而降低了装调难度, 提高了结构的稳定性。设计了适用于中波红外的紧凑型二次成像光学系统, 该系统像质优良, 各视场光学传递函数均大于0.6, 接近衍射极限, 并可利用二元衍射光学元件在-40~60 ℃实现光学被动消热差。最后进行了公差分析, 并针对该光学系统列举了一些抑制杂散辐射的方法, 实验显示系统满足实际加工和应用需求。
R-C系统 红外折反系统 二次成像 衍射光学元件 R-C system infrared catadioptic system relay imaging Diffractive Optical Element(DOE)
1 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009
2 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009航空制导武器航空科技重点实验室, 河南 洛阳 471009
3 航空制导武器航空科技重点实验室, 河南 洛阳 471009
介绍了一种长波无热化光学系统, 利用反射元件与折射元件光热效应相抵消的原理, 实现了无热化设计。反射系统采用卡式结构形成一次像点, 折射系统将一次像点最终成像在焦平面上。该系统在不采用衍射元件下实现了良好的无热化效果。
折反系统 二次成像 无热化光学系统 catadioptric system reimaged system athermalization optical system
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
基于Ritchey-Chretion系统，设计了具有三块球面校正镜组件的折反式光学系统，所设计的光学系统焦距为1 000 mm，F数为5，谱段范围为450~900 nm，视场角2.3°，设计结果表明：该系统在空间频率为77 lp/mm时，面中心遮拦为15%时，各视场MTF优于0.47，成像质量达到衍射极限，光学系统畸变量小于0.5%，同时该系统具有结构简单、体积小、重量轻等优点，适合在轻小型空间相机上使用.
光学设计 空间相机 折反系统 衍射极限 Optical design Space camera Catadioptric system Diffraction limit
