1 长春理工大学 空间光电技术吉林省重点实验室，吉林 长春 130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室，吉林 长春 130033
3 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
目前对于超分辨成像技术的研究主要集中在超分辨重建算法方面，光学系统本身的装调误差对超分辨成像结果的影响尚未见报道。针对这一问题，开展了装调误差对超分辨成像影响的研究，建立了基于数字微镜器件(DMD)的超分辨成像光学系统的基本成像模型，设计了一个工作波段为8~12 μm的DMD超分辨成像光学系统，提出了装调误差对超分辨成像质量影响的分析方法。在成像模型中分别引入适当的偏心、倾斜、镜片间隔误差、离焦等装调误差，对超分辨重建结果进行仿真分析，得出了该超分辨成像光学系统装调时的公差范围：该系统在加工装调时X方向总体偏心误差控制在±0.07 mm以内，Y方向总体偏心误差控制在±0.05 mm以内，X方向和Y方向的总体倾斜误差控制在±0.06°以内，总体镜片间隔误差控制在±0.02 mm以内，成像物镜的离焦量控制在±0.04 mm以内，投影物镜的离焦量控制在±0.05 mm以内，在此范围内超分辨成像光学系统可以保证超分辨成像的质量。
装调误差容限 超分辨成像 光学设计 数字微镜器件 alignment error tolerance super-resolution imaging optical design digital micro-mirror device
1 中国空空导弹研究院，河南洛阳 471009
2 航空制导武器航空科技重点实验室，河南洛阳 471009
框架式稳定平台中的装调误差影响视线角速度的测量精度。给出了框架轴系偏差的数学描述，在此基础上研究了轴系偏差和陀螺敏感轴交叉耦合情况下三自由度框架式红外稳定平台对视线角速度的计算方法。并比较了这两类装调误差对视线角速度测量精度影响的大小。仿真结果表明，通过对装调误差补偿，视线角速度的测量精度可显著改善。所得结果对新型框架式稳定平台系统的误差指标分配具有重要的参考价值。
稳定平台 装调误差 框架轴系 视线角速度 stabilized platform, installation error, axis syst
华中光电技术研究所－武汉光电国家研究中心，湖北武汉430223
激光陀螺合光系统的作用是将陀螺角速度变化的频差信息转化为可直接测量的干涉条纹信息，合光系统加工及装配误差将直接影响干涉条纹信号，影响最终陀螺频差解算精度。建立了激光陀螺合光系统误差模型，分析了合光光束夹角与合光后信号强度及相位差间的关系，结合探测器参数确定了最优的合光光束夹角，并分析了合光棱镜加工误差及装调误差与合光夹角间的关系。仿真分析结果对激光陀螺中合光棱镜的设计及装调具有理论指导意义。
激光陀螺 合光系统 合光相位差 装调误差 干涉条纹 ring laser gyro beam merging system beam merging phase difference alignment error interference fringe
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
建立了包含1/2波片(HWP)和1/4波片(QWP)快轴装调误差的Stokes矢量测量误差方程。分析了波片快轴的装调误差对7种典型基态入射光的Stokes矢量测量精度的影响,推导了任意入射光Stokes矢量测量误差的表征方法。仿真结果表明,偏振度越大,偏振测量误差越大,选取入射光偏振度为1时的偏振测量精度评估系统性能。提出了一种波片快轴装调误差的优化方法,当测量矩阵的条件数小于1.84时,选取0.772/0.228的分束比可使波片快轴装调误差对系统偏振测量精度的影响最小。为满足2%的偏振测量精度,HWP的快轴装调误差应在±0.15°内,QWP的快轴装调误差应在±0.52°内。
测量 偏振 波片装调误差 邦加球 分束比 Stokes矢量
1 中国科学院光电研究院， 北京 100094
2 北京市准分子激光工程技术研究中心， 北京 100094
3 中国科学院大学， 北京 100094
线宽压窄模块是光刻用准分子激光器的重要组成部分。线宽压窄模块中棱镜组及光栅的装配角度直接影响系统输出特性。为了进一步改进准分子激光器线宽压窄模块工程化安装与调试工艺，研究了棱镜扩束器中棱镜角度偏差对系统线宽及能量的影响。通过理论推导及实验验证，分析了单个棱镜角度偏转对准分子激光系统线宽及能量的影响，确定了每个棱镜的装调误差；实验结果与理论分析结果基本符合。根据确定的装调误差优化设计线宽压窄模块的装调方法，对模块的光谱控制工程化具有一定的指导意义。
激光器 准分子激光器 窄线宽 棱镜扩束器 装调误差
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学大珩学院, 北京 100049
光束自动对准技术是扫描干涉场曝光系统中的关键技术之一，两曝光光束位置与角度的重合程度直接影响所制作光栅掩模的槽型质量。针对光束对准过程中光束调整的两个运动维度之间存在相互耦合的情况，推导了存在耦合时对准算法的收敛条件，并分析了光路中反射镜与解耦平面之间存在的装调误差对对准性能的影响。分析得出，装调误差降低了光束对准系统性能，甚至导致对准算法发散，通过调节光路中反射镜M2和解耦平面的距离L2与反射镜M1和解耦平面的距离L1的比值L2/L1可以优化系统的收敛性能。实验结果表明，当L2/L1较大时对准系统调节性能较差，收敛速率较低；当L2/L1较小时光束对准系统可以快速地收敛到目标位置，有效地对光束进行对准调节。推导证明与模拟分析可为光束对准系统以及整个曝光光路的设计提供理论指导。
光栅 扫描干涉场曝光系统 光束对准 收敛性能 装调误差 中国激光
2016, 43(12): 1205001
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
3 长光卫星技术有限公司, 吉林 长春 130031
研究了在实际应用中4f传像系统分辨率的影响因素及其作用机制, 用于指导系统的设计和装调。首先, 在理论上分析了由装调误差引起的像差对系统光学传递函数(MTF)产生的影响, 并建立了描述二者关系的数学模型。基于该模型研究了1 μm分辨率4f光学系统的装调误差, 仿真计算了系统含有透镜偏心、倾斜、位移误差对MTF的影响, 得到了分辨率随误差的变化曲线。实验结果表明, 倾斜在15″以内, 偏心误差在0.02 mm, 位移在0.01 mm范围内, 装调误差均会导致分辨率下降, 虽然倾斜在极小范围内微调时分辨率会提高, 但总的变化趋势不变。绘制的装调误差与分辨率的关系图, 可为高分辨率4f系统的误差预估提供参考。
信息光学 4f传像系统 装调误差 数学模型 曲线分析 高分辨率 information optics 4f transmission system alignment mathematical model curve analysis high resolution
1 中国科学院国家天文台太阳活动重点实验室, 北京 100012
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 美国国家光学天文台, 亚利桑那 图森 85726
大型光学天文望远镜中存在由于不同坐标系转换造成的物方视场旋转和望远镜内部光路中折轴平面反射镜之间的相对转动造成的像方视场旋转。为了提高空间分辨率和获得稳定的图像，需要对视场旋转进行补偿(消旋)。采用K 镜作为消旋器件，并通过矩阵方法分析其消旋原理及消旋条件，由此把K 镜分为两种结构：对称式和非对称式。与棱镜类似，K 镜对系统光轴和成像有影响。在设计时，K 镜的口径、体积和角度需要考虑加工装调和望远镜整体光路的要求，在满足要求后，可进行一定的优化。用Zemax 可实现对K 镜的光学设计，最后用空间几何关系来计算装调误差，并利用MATLAB 和Zemax得到误差分析结果。
光学设计 K 镜 矩阵分析 优化条件 装调误差
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 航空光学成像与测量中国科学院重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
为保证全景式航空遥感器的成像质量, 对其TDI CCD精密装调展开了研究。首先介绍了全景式航空遥感器及TDI CCD的工作原理; 然后对TDI CCD时间延迟积分方向与摆扫像移方向夹角引起的TDI CCD调制传递函数的下降展开理论研究, 计算结果表明全景式航空遥感器TDI CCD必须进行精密装调; 最后给出了全景式航空遥感器TDI CCD精密装调的实现方法。装调结果表明, 该方法可达到很高的装调精度, 当级数为200级时, 装调误差引起TDI CCD在乃奎斯特频率处的调制传递函数下降为0.999 9, 完全满足全景式航空遥感器的使用要求。
全景式航空遥感器 装调误差 调制传递函数 积分级数 sweep aerial remote sensor TDI CCD TDI CCD assembling error modulation transfer function integration stage
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
太赫兹目标散射特性的测量是太赫兹成像等研究领域的一个重要环节。在测量中，为了获得高准直度的宽光束和减少能量损耗，需引入离轴抛物面镜。但离轴抛物面镜的引入会带来装调困难。利用光学设计软件Zemax，分别分析了光学系统中的准直系统和收集系统，通过对三个离轴抛物面镜的倾斜角和偏心距的分析，得出了在118.83 μm的太赫兹发射源中，系统可允许的离轴抛面镜最大装调误差。
成像系统 太赫兹 离轴抛物面镜 散射特性测量 装调误差 中国激光
2013, 40(s1): s108003
