采用分离式光学补偿方式对传统连续变焦中波红外光学系统进行改进, 将变倍组和补偿组分开独立, 使系统同时满足超长焦距(916.2 mm)、超大视场(36°)、小型化的需求.变倍过程中变倍补偿曲线平滑、无拐点、像面稳定, 光学系统外形包络在335 mm×118 mm(局部169 mm)×100 mm(局部Φ168 mm)范围内, 系统结构紧凑, 像质评价结果表明光学系统像质良好, 能满足热像仪整机使用要求
红外光学系统 连续变焦 分离式光学补偿 超长焦距 中波 Infrared optical system Continuous zoom Separate optical compensated Super long focal length Medium wavelength
1 中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学与技术大学量子信息与量子科技前沿协同创新中心, 合肥 安徽 230026
3 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
通过级联方式在京沪光纤骨干网中实现了430 km的高精度频率传递。该级联系统包含了280 km和150 km两级系统,同时为了补偿光纤损耗,在两级链路中采用了低噪声高对称的双向掺铒光纤放大器。当每一级传递系统通过光学补偿方式达到稳定后，整个级联系统引入的频率不稳定度为在1 s处1.02×10-13和在104 s处8.24×10-17，实验结果验证了级联系统的实际结果与两级系统计算结果之间符合误差理论。
光纤光学 频率传递 级联系统 光学补偿
1 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 92785部队 河北 秦皇岛 066200
3 63713部队, 山西 太原 036301
4 61251部队, 河北 秦皇岛 066102
基于数字微镜器件(DMD)的红外景象模拟器在室内环境下通过模拟真实景物及其环境的红外辐射来测试红外成像系统的性能。为实现基于DMD的红外景象模拟器能够满足不同待测系统的视场角匹配, 同时为避免投影系统与照明系统发生空间上的重叠, 设计了一套配有分光棱镜的红外变焦投影系统。该系统工作波段为8～12 μm, F数为2.7, 采用光学补偿变焦方式,可实现50/100/150/200 mm四档变焦。根据四组元系统负组补偿原理及其高斯光学公式对系统光学参数进行计算, 选用与参数相近的初始结构进行处理及优化。设计结果表明, 各焦距位置在20 lp/mm处的调制传递函数值均接近衍射极限, 符合使用要求。
光学设计 数字微镜器件(DMD) 光学补偿 红外变焦 投影系统 optical design digital micro-mirror device(DMD) optical compensation infrared zoom projection system 红外与激光工程
2016, 45(12): 1218003
1 上海健康医学院医疗器械学院, 上海 200093
2 上海大学精密机械工程系, 上海 200072
基于变焦原理的理论分析了变焦光学系统的发展过程，详细论述了各种变焦原理的优缺点和应用情况。归纳了可调光焦度器件的相关技术，总结了光焦度补偿系统设计当前的研究热点，提出了下一代变焦系统理论设计和未来发展的研究策略。
光学器件 机械补偿 光学补偿 光焦度补偿 可调光焦度器件 变焦系统 激光与光电子学进展
2016, 53(8): 080007
1 诚志永华显示材料有限公司 北京研发中心, 北京 100084
2 河北省平板显示材料工程技术研究中心, 河北 石家庄 050091
3 清华大学 化学系, 北京 100084
为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象, 合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体, 并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料, 通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性; 利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定, 并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明, 该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4 ℃), 所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(Rth=137 nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用, 且制备方法简单, 原料易得, 收率较高, 易于实现大规模生产。
苯并菲 盘状液晶 光学补偿膜 负光学各向异性。 triphenylene discotic liquid crystals optical compensation film negative optical anisotropy
1 中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
The joint transfer of frequency and one pulse-per-second time signals based on dense wavelength division multiplexing technology is demonstrated over a compensated cascaded fiber link of 230 km, consisting of two stages of fiber links with lengths of 150 km and 80 km . A bi-directional erbium-doped fiber amplifier is inserted in the center of 150 km fiber link to compensate for significant optical attenuation. After every stage has achieved the steady state by optical compensation, the Allan deviation of frequency signal of the cascaded system is 3.1×10-14 at 1 s and 6.3 × 10-18 at 104 s respectively; the time deviation of time signal is less than 3.5 ps at an averaging time of 102 s to 104 s. Further, it is verified that the stability of the cascaded link is the standard deviation of the stabilities of the two stages links for both frequency and time signals. After calibration, time synchronization is also realized and the accuracy is within 90 ps.
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室, 上海 201800
提出了一种应用于光纤时间频率传递系统中时间信号的校准和同步方案。分析了基于光学补偿方式和波分复用技术的时频传递系统中本地和远地时间信号同步方案的原理，并完成了实验室内50 km 光纤链路的验证实验，时间同步精度为1.6 ps。在110 km 的商用光纤链路上完成了时间信号的同步实验，理论计算的时间同步精度为30.0 ps，对时间信号的误差来源进行了理论分析。
光纤光学 时频传递 时间同步 光学补偿 波分复用
提出了线性双组联动型连续变焦光学系统的一种结构形式。该结构形式是对普通双组联动机械补偿式连续变焦光学系统的简化, 其变焦组和补偿组全部采用线性运动, 减去了控制变焦组曲线运动规律的变焦凸轮机构。在像面位移补偿过程中虽然会存在小量像面位移, 但只要像面位移量控制在允许范围内不影响系统成像质量, 给出了线性双组联动系统的具体设计原理和方法。
变焦系统 光学补偿 机械补偿 变焦凸轮 OCAD光学设计程序 zoom system optical compensation mechanical compensation zoom cam OCAD optical design program
