秦子长 1,2任成明 1,2戚允升 1,2王泽斌 3,4[ ... ]孟庆宇 1
作者单位
摘要
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
3 上海宇航系统工程研究所,上海 201109
4 哈尔滨工业大学 空间光学工程研究中心,黑龙江 哈尔滨 150001
5 航天系统部装备部军事代表局驻长春地区军事代表室,吉林 长春 130033
系统性地采取严格控制光学元件加工装配精度、采用大质量高稳定性光机结构、运用精密热控等方法,是以往保证空间相机光学系统高性能成像质量的常规方法,但同时该策略的实施也给相机研制带来了较高的经济与资源代价。面对高性能空间光学相机低成本化的发展趋势,降低光学系统误差敏感度,在保证成像性能的同时降低实现成本,是需要面对与解决的课题。以某小型空间相机研制为背景,应用光学系统低误差敏感度设计方法(降敏设计方法),对相机焦距500 mm、相对孔径1∶5、视场角2ω=4°的同轴两镜折反射式光学系统进行了降敏设计。结果表明,基于降敏设计方法获得的光学系统不仅像差校正理论结果表现优异,调制传递函数接近衍射极限,同时,仿真显示其在误差干扰下光学系统鲁棒性好,为相机的快速低成本制造提供了保证。光学系统降敏设计方法对高性能小型空间载荷的设计与低成本快速研制具有重要的应用价值。
空间相机 光学系统设计 误差敏感度 降敏设计方法 折反射式光学系统 space camera optical system design error sensitivity desensitization design method catadioptric optical system 
红外与激光工程
2022, 51(10): 20220365
作者单位
摘要
中国人民解放军 91404部队, 河北 秦皇岛 066000
为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求, 提出以 RC结构为设计基础, 通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的, 结构中引入了二次成像中继镜组, 解决了 100%冷光阑效率问题。通过 ZEMAX建立评价函数, 仿真测试表明: 设计完成的红外二次成像折反射式光学系统口径 200 mm, 焦距 380 mm, 结构紧凑简单, 成像质量满足实际测量需求。
中波红外 光学系统设计 折反射式光学系统 二次成像 MWIR, optical system design, reflective optical sy 
红外技术
2021, 43(12): 1193
作者单位
摘要
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
针对目前低成本、小型化、长焦距非制冷热成像系统要求光学系统具有成像质量高、相对孔径大、结构尺寸小、温度适应性广的特点,在对多种实现超紧凑型光学系统结构的分析比较基础上,选用折反式结构,设计了一种大相对孔径超紧凑型红外光学系统。该光学系统的相对孔径达到了1/0.89,远射比达到了0.67。结合该光学系统的结构特点,仅使用Ge材料即实现了-40 ℃~60 ℃温度范围内的被动无热化设计。采用杂散光分析软件对系统进行了杂散光分析,提出了合理的杂散光抑制措施。设计分析结果表明:该光学系统在工作温度范围内像质优良(其在不同环境温度下的调制传递函数均接近衍射限)、体积结构紧凑,杂散光可控,可满足小型化、长焦距非制冷热成像系统的使用需求。
光学设计 大相对孔径 无热化 折反射式光学系统 
光学学报
2014, 34(6): 0622002
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室, 吉林 长春 130033
随着非制冷红外探测器技术的快速发展,非制冷红外光学系统得到了广泛应用。为满足机载或弹载非制冷红外光学系统结构尺寸紧凑、相对孔径大、温度适应性强、杂散光抑制能力高的要求,采用折反射式二次成像光学系统结构形式,实现了远射比0.55,F数0.8的光学系统设计,同时采用光学被动补偿方式,通过适当的光学和结构材料匹配实现了-40 ℃~50 ℃无热化设计,并配合一次像面处视场光阑保证光学系统具有较高的杂散光抑制能力。给出了完整的光学系统设计,设计结果表明:光学系统在不同温度下各视场调制传递函数接近衍射极限,空间排布紧凑。通过高低温成像实验,验证了该非制冷红外光学系统满足机载或弹载应用的环境要求。
光学设计 红外光学系统 无热化 折反射式光学系统 
光学学报
2014, 34(5): 0522003
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
根据目前搜索和跟踪系统要求其红外成像光学系统具有高成像质量、超轻小型化和高温度适应性的特点。采用折反射式光学系统结构形式,基于J-T制冷型320×320凝视焦平面阵列探测器,设计了一种大相对孔径紧凑型无热化红外光学系统,光学系统远摄比达到0.6。采用光学被动消热差方法进行设计,使该系统在-40 ℃~60 ℃温度范围内实现了无热化。同时采用杂散辐射分析软件对系统进行杂散辐射分析,提出合理杂辐射抑制方案,给出了完整的光学系统设计。结果表明,光学系统在不同温度环境下所有视场的调制传递函数(MTF)(17 lp/mm)均接近衍射极限,80%的能量集中在1个像元内,且具有结构紧凑、体积小等优点,可满足搜索和跟踪红外光学系统的使用要求。
光学设计 红外光学系统 折反射式光学系统 无热化 杂散辐射 
光学学报
2012, 32(3): 0322003
作者单位
摘要
四川大学光电系,四川,成都,610064
提出了一种基于透视成像模型的柱面场景无畸变的折反射全景成像系统设计方法,该方法利用系统柱面场景无畸变成像要求和视场角确定反射镜面形.根据这一方法设计制作了高次旋转对称非球面反射镜,并用该反射镜和CCD摄像头建立了全景成像系统,实现了对360°柱面场景的无畸变成像.
折反射式光学系统 全景成像 空间无畸变 
光电工程
2003, 30(1): 42

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