立方星具有发射成本低、周期短、尺寸小和功率小等优点，非常适合某些创新技术率先验证、星载一体化或者以分布式空间网络的方式提供遥感与通讯等服务，例如星座和编队飞行等。鉴于此，设计一个适用于3U立方星平台的相机光学系统。首先通过对不同光学系统结构进行对比分析，确定系统采用同轴折反式结构，该系统的焦距为460 mm，视场角为4°，工作波段为450~700 nm。然后通过分析系统的传递函数，得到系统口径与遮拦比之间的对应关系，确定口径为92 mm，F数为5。最后对系统进行优化，系统以卡式系统为原型，主、次镜为曼金镜，优化后各视场的像质均接近衍射极限，在奈奎斯特频率处传递函数优于0.3。
光学设计 光学系统设计 立方星 折反式光学系统 公差分析 光学传递函数分析 激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0522002
由于太阳模拟器可以精确模拟太阳光, 近年来, 越来越多空间环境模拟试验采用太阳模拟器来模拟在轨高温环境。介绍了一个有效光束直径2 m的大型太阳模拟器, 其准直镜由19块正六边形的球面单元镜拼接而成; 分析了球面反射镜光学装调常用方法, 以球心自校准法为基础, 提出一种拼接式反射镜的装调方案; 详述了该拼接式准直镜的装调过程, 拼接后有效口径2 710 mm, 半径13 280 mm; 此外, 还介绍了大气环境下、真空低温环境下和真空热试验过程中大型太阳模拟器主要辐照特性检测方法及装置, 为太阳模拟器在工程中的更好应用提供参考。
太阳模拟器 拼接准直镜 光学装调 辐照特性测试 solar simulator segmented collimator optical alignment radiation characteristics test 红外与激光工程
2019, 48(4): 0417006
哈尔滨工业大学 空间光学工程研究中心，黑龙江 哈尔滨 150001
设计一种高分辨率中波红外成像制导光学系统。采用折射一次成像的结构形式，初始结构为远摄型物镜组。所设计的系统共用3个光学元件，通过引入非球面和二元光学衍射元件，增加光学设计的自由度，全视场达到10°，系统总长为49 mm，焦距为70 mm。并且系统在-40℃~60℃温度范围内具有良好的消热差作用，成像质量接近衍射极限，最大弥散斑直径小于15 μm。适用于像元数为640×512，像元尺寸为15 μm，F数为2的红外焦平面探测器。系统具有成像分辨率高、视场大且体积小等优点，可用于小型红外导引头中。
光学设计 红外制导光学系统 高分辨率 消热差 optical design infrared guidance optical system high resolution athermalization
