简介:基于斯特林制冷式4×288元光伏型碲镉汞二维探测器,根据红外扫描成像系统原理,设计了一个扫描型长波红外连续变焦光学系统。根据系统指标要求对光学指标进行分解计算及光学优化设计得到系统的光学参数和外形结构图,并对扫描光学系统的冷反射进行分析优化。该光学系统采用三次成像的结构,由变焦望远镜组、扫描摆镜、中继镜组、成像镜组4部分组成,包含9片透镜和2片反射镜。为了降低校正色差成本,系统使用了硫系玻璃镜片。光学仿真结果表明:系统在耐奎斯特频率处的全视场光学传递函数大于0.35,全视场畸变小于2%。最后,对系统进行了成像实验验证,结果表明:该系统可以实现30.8-154mm范围内连续变焦,变焦过程中目标景物清晰,细节分辨率高,无冷反射现象出现,该系统具有分辨率高、热灵敏度高、像质清晰等特点。
简介:ZEMAX和CODEV等光学设计软件,虽然有很强的优化功能,但如果想得到好的设计结果,初始解的选择至关重要。求初始解的普遍做法是,将已有的光学系统或其中某一个组元拿来进行缩放。这种办法带有盲目性。另一种方法就是利用高斯光学和三级像差理论求变焦距物镜的初始解。这一方法有助于创新设计,但却很少被应用。本文介绍了作者在运用这一方法过程中产生的观点、理念、经验和成果。本文通过一个十倍变焦距物镜设计实例,详细介绍了求初始解的过程,为了验证该初始解的效果,还用ZEMAX进行了像差优化。为了增加说服力,设计过程的每一步,都给出了具体的数据,包括经ZEMAX优化得到的最后结果。
简介:研究了空间相机调焦机构的运动同步性误差对成像质量的影响。针对某型空间相机的大尺寸焦面调焦机构,分析了运动同步性误差产生的原因。按照其光学系统参数计算得出当系统光学传递函数下降不超过5%时,调焦机构运动同步性误差的最大允许值为0.02mm。针对其采用的调焦机构,推导出运动同步性误差计算公式,并计算得到该调焦机构的最大运动同步性误差为0.015mm。最后,对该调焦机构进行了实际测试。测试结果显示,该调焦机构的运动同步性误差在振动实验前后分别为0.012和0.013mm,表明该机构的运行非常稳定。理论分析以及实验结果证明了该调焦机构完全满足应用要求。
简介:为分析定量辐射测量中使用的条纹相机各模块对辐射成像系统探测性能的影响,探索影响系统探测性能的关键因素,建立了条纹相机级联探测量子效率模型。将条纹相机分为光学成像模块、条纹管、像增强器和CCD相机4个模块。按照信号量子传递顺序,从光学成像模块+条纹管开始,依次加入像增强器和CCD相机,对系统探测量子效率和量子统计图进行了分析。分析结果表明:处于前端的量子转换环节对系统探测量子效率影响最大;提升光学成像系统的量子效率,使用高效率的条纹管,探测量子效率改善最明显;在后端像增强器、CCD相机等记录环节,较高的量子效率有助于记录到更多的高频信息。探测量子效率与量子统计图结合,能更全面地考察条纹相机的探测性能,有助于优化可见光条纹相机的探测性能。