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空间相机光学系统设计及热稳定性分析
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作者 陈力 刘俊豪 +3 位作者 毕诗文 吴北辰 付天骄 张星祥 《中国光学(中英文)》 北大核心 2026年第1期151-163,共13页
离轴反射式光学系统可用于对地遥感与测绘,因此要求光学系统兼具大视场、高像质与稳定内方位元素。针对传统消像差法所得初始结构轴外像质量差、相机成像过程中存在指向热漂移等问题,本文推导了孔径光阑在次镜处、主镜和三镜沿光轴等距... 离轴反射式光学系统可用于对地遥感与测绘,因此要求光学系统兼具大视场、高像质与稳定内方位元素。针对传统消像差法所得初始结构轴外像质量差、相机成像过程中存在指向热漂移等问题,本文推导了孔径光阑在次镜处、主镜和三镜沿光轴等距分布条件下三反光学系统结构像差系数,并引入主、三镜四次非球面项像差,增加优化变量,构建像质评价函数,结合远心约束条件,利用GA-SQP算法得到视场离轴下准远心的三反初始结构。进一步优化得到一款焦距为260 mm、F数为10,视场为7°×30°准远心离轴三反光学系统。其MTF在77 lp/mm处大于0.25,最大畸变为2%,最大主光线倾角为2.3°。针对该设计,采用微晶玻璃为基底,钛合金为结构材料,对系统进行有限元热分析。基于TRIAD算法,定量分析系统光轴在6.8℃温差条件下绕相机坐标系X/Y/Z三轴旋转变化为绕X轴-1.3″,绕Y轴-11.9″,绕Z轴-0.004″,结果表明光学系统具有较高热稳定性的同时也对无控条件下在轨测绘数据误差修正具有重要意义。 展开更多
关键词 离轴三反系统 指向热稳定性 空间相机
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三波段大口径宽角度红外反射镜的研制
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作者 张静 王鹤 +6 位作者 付秀华 潘永刚 林兆文 魏乃光 李冬旭 刘泽钰 杨飞 《中国光学(中英文)》 北大核心 2026年第1期133-142,共10页
多波段红外探测器可同步获取多波段辐射信息,在目标识别、分类、测温及信息提取等方面显著优于单波段红外探测器,因而成为红外探测器核心研究方向之一。三波段大口径宽角度红外反射镜作为多波段红外探测器的关键光学元件,其性能优劣直... 多波段红外探测器可同步获取多波段辐射信息,在目标识别、分类、测温及信息提取等方面显著优于单波段红外探测器,因而成为红外探测器核心研究方向之一。三波段大口径宽角度红外反射镜作为多波段红外探测器的关键光学元件,其性能优劣直接决定探测精度。在设计阶段,本文选用Ge、ZnS和YbF3三种材料,基于高反射膜的设计理论,通过光谱叠加法结合TFCalc软件优化获得结构合理的红外反射镜膜系。在制备阶段,采用离子源辅助沉积,通过优化沉积工艺解决了膜层脱落的问题。在光谱测试阶段,通过膜厚误差实验和YbF3工艺实验解决了样品光谱漂移的现象。测试结果表明,该红外反射镜在45°入射时,3~5μm波段平均反射率为96.93%;8~12μm波段平均反射率为96.54%;1.064μm反射率为94.64%;在270 mm×270 mm口径内3~5μm、8~12μm波段的光谱非均匀性为4.83%。参照国标GJB 2485A-2019作为环境测试标准,所制备样品成功通过附着力测试和高低温测试,满足多波段红外探测器的使用要求。 展开更多
关键词 大口径红外反射镜 全介质膜系设计 三波段高反射 离子辅助沉积工艺
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Off-axis three-mirror reflective zoom system based on freeform surface 被引量:1
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作者 Guijuan XIE Jull CHANG +2 位作者 Ke ZHANG Jide ZHOU Yajun NIU 《Frontiers of Optoelectronics》 EI CSCD 2016年第4期609-615,共7页
A reflective optical system is not affected by chromatic aberration, so it has a wide range of applications. Based on the design theory of reflective zoom system with three mirrors, this paper presents the simulation,... A reflective optical system is not affected by chromatic aberration, so it has a wide range of applications. Based on the design theory of reflective zoom system with three mirrors, this paper presents the simulation, optimiza- tion, and image quality evaluation of the traditional off- axis three-mirror zoom system and freeform off-axis three- mirror reflective zoom system.. In these systems, the optical design was aided by software CODEV. Through the analysis of aberrations and structural performance for the traditional aspherical off-axis three-mirror system, the freeform surface was introduced to the tertiary mirror to improve the balance capacity for optical aberrations. This off-axis three-mirror reflective zoom system based on freeform surface could provide technical reference to the study of such systems. 展开更多
关键词 off-axis system design three-mirror reflectivezoom system freeform surface optical design
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大口径离轴三反红外相机调焦次镜中心支撑结构设计和试验
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作者 王成彬 胡亭亮 +1 位作者 丛海佳 袁海涛 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期178-186,共9页
离轴三反光学系统以其优化变量多、视场大、无遮挡等优点广泛应用于空间红外相机。空间红外相机经历严酷的发射力学和复杂的空间热环境,在此环境作用下红外相机极易产生离焦现象,导致成像质量下降。从离轴三反红外相机各调焦对象的实现... 离轴三反光学系统以其优化变量多、视场大、无遮挡等优点广泛应用于空间红外相机。空间红外相机经历严酷的发射力学和复杂的空间热环境,在此环境作用下红外相机极易产生离焦现象,导致成像质量下降。从离轴三反红外相机各调焦对象的实现难易度出发,提出以次镜为调焦对象的调焦方法。针对调焦次镜的特殊应用场景,为降低调焦机构负载、降低力学响应,提出一种以碳化硅为次镜材料,采用硅橡胶粘接、紧凑、轻质、低装配应力的次镜中心支撑的方案。建立了调焦次镜参数化模型和优化函数,完成了次镜结构的设计,仿真分析在重力作用下面形精度RMS最大为2.9 nm,20℃基准温度为±10℃,面形精度RMS为4.1 nm。完成次镜加工后,进行了次镜胶结、装配。装配前后,次镜面形精度未发生变化。经过次镜调焦机构组件的力学试验,次镜面形RMS变化0.001λ(λ=632 nm)。次镜保持了良好的面形精度,验证了大口径离轴三反调焦次镜设计方案的工程可行性和可靠性。 展开更多
关键词 结构设计 离轴三反光学系统 调焦机构 碳化硅 次镜中心支撑
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未知质心物体转动惯量测量方法探究
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作者 邓小伟 余征跃 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期16-19,32,共5页
针对质心未知的物体,提出了一种基于三线扭摆法的转动惯量测量的新方法,该方法将两件相同试样镜像对称摆放,使其组合质心始终位于圆盘中心;通过对试样进行多次平移,结合三线扭摆法和平移轴定理进行解析计算,最终获得试样关于质心的转动... 针对质心未知的物体,提出了一种基于三线扭摆法的转动惯量测量的新方法,该方法将两件相同试样镜像对称摆放,使其组合质心始终位于圆盘中心;通过对试样进行多次平移,结合三线扭摆法和平移轴定理进行解析计算,最终获得试样关于质心的转动惯量。经试验验证表明,该方法测量结果与理论计算结果误差小于2%,方法具有可操作性和精确性,为质心难以准确测量的工程结构转动惯量测量提供了参考。 展开更多
关键词 质心未知 转动惯量 三线扭摆法 镜像对称摆放
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基于DMD编码的双光栅光谱成像系统设计
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作者 阮晓霞 刘王云 +2 位作者 聂亮 杨仕元 王一淳 《光学技术》 北大核心 2025年第5期579-585,共7页
针对传统编码光谱成像系统存在编码错误率高、像差矫正能力不足等问题,提出基于数字微镜器件(DMD)编码双光栅光谱成像系统,利用对称优化方法及双胶合补偿镜补偿编码DMD引起的残余像差。介绍系统的工作原理及DMD像差矫正,设计出400~700n... 针对传统编码光谱成像系统存在编码错误率高、像差矫正能力不足等问题,提出基于数字微镜器件(DMD)编码双光栅光谱成像系统,利用对称优化方法及双胶合补偿镜补偿编码DMD引起的残余像差。介绍系统的工作原理及DMD像差矫正,设计出400~700nm波段光谱成像系统,其前置系统焦距85mm、入瞳直径10mm、视场角4°,双光路1:1光栅系统结合DMD同步实现分光、编码与合光功能。设计结果表明,全视场全波段下MTF在奈奎斯特频率76.92lp/mm处均大于0.25,点列图的光斑半径均小于艾里斑,最大光谱分辨率优于1.56nm,满足成像要求。搭建光路进行了光谱成像实验和光谱调制与重构实验,证实了系统对目标场景的成像能力及光谱重构能力,验证了所提方案的可行性。 展开更多
关键词 几何光学 光学设计 DMD 双光栅光谱成像 离轴三反
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自由曲面在离轴三反无焦系统优化设计中的应用
7
作者 陈乾升 张蓉竹 《光学与光电技术》 2025年第1期1-8,共8页
为了解决传统望远系统无法同时满足大视场、轻量化等性能要求的难题,对基于自由曲面的离轴三反无焦光学系统的设计方法进行了研究。从基本的二次曲面同轴三反无焦结构出发,通过光阑离轴处理,得到了离轴三反无焦系统的初始结构,并在此基... 为了解决传统望远系统无法同时满足大视场、轻量化等性能要求的难题,对基于自由曲面的离轴三反无焦光学系统的设计方法进行了研究。从基本的二次曲面同轴三反无焦结构出发,通过光阑离轴处理,得到了离轴三反无焦系统的初始结构,并在此基础上进行系统优化。引入Zernike多项式自由曲面以替代传统二次曲面,在进一步提高成像质量的同时,可降低系统体积,实现系统的小型化需求。最终通过优化得到一个孔径为200 mm,放大倍率为5×,视场角为3°的离轴三反望远结构,系统全视场内传递函数值接近衍射极限。对自由曲面引入后系统的像质进行了分析,结果表明,仅由两面反射镜引入自由曲面时,系统就已经达到衍射极限,在一定程度上可减小加工难度。 展开更多
关键词 自由曲面 离轴三反无焦系统 优化设计 波前RMS 斯特列尔比
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自由曲面非制冷红外离轴三反光学系统设计
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作者 栗星 王斌 +2 位作者 李锦鹏 高荣 毛祥龙 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期101-109,共9页
基于非制冷型800×600分辨率长波红外探测器,采用自由曲面形式设计了一种自由曲面非制冷红外离轴三反光学系统。该系统的焦距为103 mm,F数为1.47,视场角为7.5°×5.6°,工作波段范围为8~12μm。采用XY多项式自由曲面设... 基于非制冷型800×600分辨率长波红外探测器,采用自由曲面形式设计了一种自由曲面非制冷红外离轴三反光学系统。该系统的焦距为103 mm,F数为1.47,视场角为7.5°×5.6°,工作波段范围为8~12μm。采用XY多项式自由曲面设计的三片镜子进一步扩大了成像视场,解决了传统透射式红外光学系统视场角较小的问题。通过仿真计算确定了三片镜子的XY自由曲面面型,设计结果显示,在全视场范围内,该系统的光学传递函数在30 lp/mm处优于0.45,弥散斑直径小于一个像元尺寸,最大相对畸变小于3%,成像质量接近衍射极限。结果表明,该设计方案在提升红外光学系统的成像视场和成像质量方面具有明显的优势,对于无人机等空中目标的跟踪监视具有重要的意义。 展开更多
关键词 光学设计 自由曲面 离轴三反 非制冷红外 成像光学系统
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空间相机大长宽比平面反射镜结构设计
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作者 袁健 张雷 +2 位作者 裴思宇 李小涛 张冠宸 《光电工程》 北大核心 2025年第5期51-61,共11页
具备大长宽比、高轻量化率特征的平面反射镜是大型离轴三反相机光机结构的研制难点,针对某通光口径为1220 mm×198 mm的平面反射镜,提出一种使用半封闭式碳化硅镜体并配合背部三点支撑形式的组件方案,质量仅为30.5kg。通过优化支撑... 具备大长宽比、高轻量化率特征的平面反射镜是大型离轴三反相机光机结构的研制难点,针对某通光口径为1220 mm×198 mm的平面反射镜,提出一种使用半封闭式碳化硅镜体并配合背部三点支撑形式的组件方案,质量仅为30.5kg。通过优化支撑点位置,改善镜体支撑效果。调整柔性支撑中铰链的尺寸和位置,兼顾组件的自重变形、热稳定性及动力学特性。仿真分析结果表明,平面反射镜在检测重力工况中的面形精度变化均方根(RMS)为1.812 nm、倾角为3.639″。实测组件基础频率为132.5 Hz,经抛光后,测得平面反射镜左、中、右各子区域的面形精度RMS值分别为0.0203λ、0.0197λ、0.0204λ(λ=632.8nm),且在环境试验前后保持稳定,可满足高性能空间相机的使用需求。 展开更多
关键词 空间光学 平面反射镜 光机结构设计 离轴三反相机
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微振动对某离轴三反空间相机成像质量的影响分析
10
作者 李凌 庞新源 《红外技术》 北大核心 2025年第10期1281-1288,共8页
基于集成模型法,针对微振动对某离轴三反式空间相机成像质量的影响进行了全链路仿真分析研究。通过有限元仿真分析与面形拟合将刚体位移和面形畸变等数据导入到光学分析软件中,得到空间相机光学系统受微振动影响的调制传递函数、像点偏... 基于集成模型法,针对微振动对某离轴三反式空间相机成像质量的影响进行了全链路仿真分析研究。通过有限元仿真分析与面形拟合将刚体位移和面形畸变等数据导入到光学分析软件中,得到空间相机光学系统受微振动影响的调制传递函数、像点偏移量等分析结果。进行了静态成像质量分析,发现光学元件刚体位移对空间相机调制传递函数的影响要大于面形畸变的影响,但造成的MTF下降量均在5%以下;进行了动态成像质量分析,在3 ms的曝光时间内,沿Z方向施加载荷的情况下受影响最严重,像点偏移量最大为Δx-131.42μm,Δy-276.07μm,总体来说成像质量较差,需要采取减振隔振措施。通过全链路仿真分析研究,给出了该离轴三反式空间相机成像质量在微振动载荷下的影响关系,为其优化设计和减隔振补偿措施提供了参考依据和指导。 展开更多
关键词 微振动 离轴三反空间相机 全链路仿真分析 成像质量
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MRI 3D mDixon Quant序列不同加速技术和因子的腰椎椎体骨髓脂肪含量与相邻椎间盘退变关联性分析
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作者 何晓冬 曾云富 王一雯 《中国CT和MRI杂志》 2025年第7期185-188,共4页
目的 通过分析磁共振三维魔镜成像定量技术(MRI 3D mDixon Quant)测量腰椎椎体骨髓脂肪(BMAT)含量,评估其与相邻椎间盘退变(IVDD)的相关性,探讨MRI 3D mDixon Quant测量的BMAT含量在用于评估相邻IVDD工作中的应用价值。方法 选取2022年... 目的 通过分析磁共振三维魔镜成像定量技术(MRI 3D mDixon Quant)测量腰椎椎体骨髓脂肪(BMAT)含量,评估其与相邻椎间盘退变(IVDD)的相关性,探讨MRI 3D mDixon Quant测量的BMAT含量在用于评估相邻IVDD工作中的应用价值。方法 选取2022年8月至2023年6月期间,对100名慢性下腰痛志愿者进行了腰椎MRI检查,并进行了MRI 3D mDixon Quant成像,采用MRI 3D mDixon Quant技术对BMAT进行测量并评估,选取L1-L3椎体BMAT的平均值,基于X线结合CT的检查结果,绘制受试者的工作特征(ROC)曲线,分析MRI 3D mDixon Quant序列不同加速技术和因子测量的BMAT含量对评估IVDD的临床应用价值。结果 通过X线结合CT检查得知病理结果,显示100例慢性下腰痛志愿者中发生IVDD有47例,未发生IVDD有53例;发生IVDD的患者MRI 3D mDixon Quant序列SENSE(SENSE AF=2、CS AF=6、CS AF=8)、CS(SENSE AF=2、CS AF=6、CS AF=8)加速技术和因子测量的BMAT含量高于未发生IVDD患者,差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,SENSE结合SENSE AF=2、CS AF=6、CS AF=8、CS结合SENSE AF=2、CS AF=6、CS AF=8测量出的BMAT值,敏感度分别为0.981、0.925、0.868、0.906、0.962、0.887。结论 MRI 3D mDixon Quant序列中SENSE结合SENSE AF=2、SENSE结合CS AF=6、SENSE结合CS AF=8、CS结合SENSE AF=2、CS结合CS AF=6、CS结合CS AF=8测量的BMAT含量对IVDD的发生具有一定的评估价值。 展开更多
关键词 磁共振三维魔镜成像定量技术 腰椎椎体骨髓脂肪含量 椎间盘退变
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拉康镜像理论下的角色自我构建——以《“骗骗”喜欢你》为例
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作者 周子欢 王沫晗 王再冉 《亚太人文与艺术》 2025年第2期1-3,共3页
本文以2024年年末的贺岁档喜剧电影《“骗骗”喜欢你》为研究文本,运用拉康的镜像理论分析电影中的角色主体建构,分析角色在三界镜像阶段理论中对应的具体表现以及形成主体的“影像”过程,同时探究电影如何通过镜像化的叙事引导观众情绪... 本文以2024年年末的贺岁档喜剧电影《“骗骗”喜欢你》为研究文本,运用拉康的镜像理论分析电影中的角色主体建构,分析角色在三界镜像阶段理论中对应的具体表现以及形成主体的“影像”过程,同时探究电影如何通过镜像化的叙事引导观众情绪,旨在运用镜像理论增强喜剧电影的批判维度。 展开更多
关键词 镜像理论 三界阶段 角色构建
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《营造法式》斗栱美学原理及尺度法则研究(一)——从构件材分值到美学构图
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作者 朱宁宁 《华中建筑》 2025年第10期179-185,共7页
该文以《营造法式》中记载的美学原理为依据,整理《法式》材栔值及五铺作卷头正、侧立面的斗距、栱长等数据,解析其中以方圆为核心的四种美学构图;通过比较令栱与华栱的尺寸异同,分析正、侧立面美学关注点的差异;探寻斗距、栱长设计的... 该文以《营造法式》中记载的美学原理为依据,整理《法式》材栔值及五铺作卷头正、侧立面的斗距、栱长等数据,解析其中以方圆为核心的四种美学构图;通过比较令栱与华栱的尺寸异同,分析正、侧立面美学关注点的差异;探寻斗距、栱长设计的起点尺寸;并剖析为达成整体、细部的多种美学要求,斗栱细部尺寸是必然结果。 展开更多
关键词 《营造法式》 美学原理 规矩方圆 方五斜七 三方三圆 比例镜像
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基于液体变焦透镜和振镜的光片显微三维成像和形貌重建
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作者 赵若昕 张红霞 +1 位作者 贾大功 刘铁根 《应用激光》 北大核心 2025年第4期170-179,共10页
为解决传统光片显微成像系统中移动样品对成像质量及样品本身造成的负面影响,设计并搭建基于液体变焦透镜和振镜的光片显微三维成像系统。对不透明的标准哑光陶瓷球、半透明的3D打印聚乳酸(PLA)样品、荧光微球和苹果花粉进行成像实验。... 为解决传统光片显微成像系统中移动样品对成像质量及样品本身造成的负面影响,设计并搭建基于液体变焦透镜和振镜的光片显微三维成像系统。对不透明的标准哑光陶瓷球、半透明的3D打印聚乳酸(PLA)样品、荧光微球和苹果花粉进行成像实验。利用光片显微三维成像系统获得样品不同切面的图像。通过调节振镜和变焦透镜,获得50~100幅不同样品一系列的变化图像。验证了利用振镜和液体变焦透镜实现不移动样品的三维成像的可行性,实现样品的三维成像。对切片图像进行三维重建,对荧光微球图像的亮度信息进行提取、归一化处理和拟合。荧光微球与苹果花粉的实验结果表明,系统拥有10μm的横向分辨率和19μm的轴向分辨率。 展开更多
关键词 光片显微成像 三维成像 液体变焦透镜 振镜
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大孔径长条反射镜支撑结构的设计 被引量:37
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作者 辛宏伟 关英俊 +3 位作者 李景林 杨利伟 董得义 张学军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1560-1568,共9页
为了使大孔径长条形空间反射镜支撑结构同时满足高刚度、高强度和良好的热尺寸稳定性要求,建立了反射镜支撑系统的模态解析数学模型,并对该模型所描述的反射镜沿各轴向的平动和转动模态特性进行了研究。根据模态解析解得出3个支撑点确... 为了使大孔径长条形空间反射镜支撑结构同时满足高刚度、高强度和良好的热尺寸稳定性要求,建立了反射镜支撑系统的模态解析数学模型,并对该模型所描述的反射镜沿各轴向的平动和转动模态特性进行了研究。根据模态解析解得出3个支撑点确保质量分布相对均匀时,系统的动-静态刚度最大的结论,并结合有限元分析技术确定了反射镜的支撑位置。此外,在支撑结构中设置了柔性环节,改善了反射镜在各工况下所受的应力环境以确保其光学性能。通过优化柔性铰链最薄处的厚度和圆弧半径两个参数来调节反射镜的面形精度,使面形精度满足设计要求。分析及试验结果表明:柔性铰链最薄处厚度为4 mm,圆弧半径为2 mm时,反射镜在重力和4℃均匀温升工况下的面形精度RMS值均优于12.3 nm;组件实际一阶固有频率为146 Hz,与有限元分析结果的误差小于5%;柔性支撑结构动态应力响应远小于材料的屈服极限,完全满足反射镜结构系统的设计要求。 展开更多
关键词 空间遥感器 离轴三反 主镜 柔性支撑 有限元分析
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大视场、大口径双波段红外非制冷光学系统 被引量:22
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作者 常军 刘莉萍 +3 位作者 王涌天 翁志成 丛小杰 姜会林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期170-172,共3页
军事和安全应用都需要利用红外探测技术来进行目标跟踪和搜索.由于红外或热成像系统探测的目标辐射能量低,因此需要光学系统具有强的集光能力;另外,用凝视方式可以获取大场景红外图像以去除传统的机械扫描装置,这要求红外光学系统... 军事和安全应用都需要利用红外探测技术来进行目标跟踪和搜索.由于红外或热成像系统探测的目标辐射能量低,因此需要光学系统具有强的集光能力;另外,用凝视方式可以获取大场景红外图像以去除传统的机械扫描装置,这要求红外光学系统:具有足够大的视场.该工作研究的光学系统视场大于60×3.5度,F数F/1-F/2.5.采用了离轴三反射镜光学系统,系统结构简单,成像质量达到衍射极限. 展开更多
关键词 红外系统 光学设计 离轴三反射镜光学系统 非球面
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高分辨率空间相机共轴三反光学系统实现形式研究 被引量:15
17
作者 李旭阳 李英才 +1 位作者 马臻 易红伟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期717-723,共7页
为了设计出高分辨率空间相机的光学系统,研究了反射式光学系统中存在次镜对主镜的中心遮拦等问题。通过对共轴三反射光学系统结构参数和最终视场在像面上的分布情况的分析,提出了半视场、全视场和环形视场3种光学形式,设计了焦距为3 000... 为了设计出高分辨率空间相机的光学系统,研究了反射式光学系统中存在次镜对主镜的中心遮拦等问题。通过对共轴三反射光学系统结构参数和最终视场在像面上的分布情况的分析,提出了半视场、全视场和环形视场3种光学形式,设计了焦距为3 000 mm、F数为10的3种形式的共轴三反光学系统。设计结果表明:3种共轴三反光学系统在有效视场角内成像质量均接近衍射极限,可以满足高分辨率空间相机不同的使用要求,指出半视场共轴三反光学系统适合于线阵CCD推扫成像,全视场共轴三反光学系统可用于面阵CCD凝视成像,环形视场共轴三反光学系统可实现一台相机上全色和多光谱成像的要求。 展开更多
关键词 共轴三反光学系统 三反消像散 半视场 全视场 环形视场
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新型离轴三反射光学系统设计 被引量:13
18
作者 郭永祥 李永强 +1 位作者 廖志波 王静怡 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期546-550,共5页
对比反射系统中双反射系统和三反射系统各自的优缺点,提出一种新型的无遮拦两镜三反射光学系统。与现在常用的离轴三反射光学系统相比,该系统最大的优势是只用了两片非球面反射镜,减小了加工成本,降低了加工难度。分析了该种系统的具体... 对比反射系统中双反射系统和三反射系统各自的优缺点,提出一种新型的无遮拦两镜三反射光学系统。与现在常用的离轴三反射光学系统相比,该系统最大的优势是只用了两片非球面反射镜,减小了加工成本,降低了加工难度。分析了该种系统的具体设计步骤,设计了一个焦距为500mm、视场为1×0.1°、相对口径为F/5、系统筒长为125mm的光学系统,像元尺寸选取10。由系统MTF曲线和点列图可以看出,成像质量接近衍射极限,可以为目前航天相机光学系统设计提供参考。 展开更多
关键词 光学设计 反射系统 三反射 离轴三反
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高分辨力空间遥感器次镜支撑设计 被引量:23
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作者 辛宏伟 杨近松 +2 位作者 高明辉 关英俊 张学军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1724-1729,共6页
长焦距空间遥感器次镜热控实施难度大、发射动态响应大,因此,必须具有较宽的温度适应范围和较高的动态刚度。文中阐明了次镜支撑方式的基本原则,并从材料选择、消热设计等角度出发,设计了一种柔性支撑结构;对该支撑的3个柔性环节进行了... 长焦距空间遥感器次镜热控实施难度大、发射动态响应大,因此,必须具有较宽的温度适应范围和较高的动态刚度。文中阐明了次镜支撑方式的基本原则,并从材料选择、消热设计等角度出发,设计了一种柔性支撑结构;对该支撑的3个柔性环节进行了灵敏度分析,得到了各自对次镜面形精度影响的程度;通过优化设计确定了该支撑的尺寸参数,并对次镜组件进行了有限元分析;最后进行了组件的动力学试验和热试验。分析表明,15℃均匀温升工况下,次镜面形RMS为9.8 nm,组件一阶固有频率为153 Hz;试验表明,15℃均匀温升工况下,次镜面形精度满足成像要求,组件一阶固有频率为150 Hz,各项静态指标满足设计要求。 展开更多
关键词 空间相机 离轴TMA 反射镜 柔性支撑 有限元分析
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离轴三反宽视场空间相机的辐射定标 被引量:26
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作者 任建伟 刘则洵 +2 位作者 万志 李宪圣 任建岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1491-1497,共7页
离轴三反(TMA)光学系统是目前最先进的空间对地观测相机的光学系统。本文在分析离轴TMA宽视场空间相机成像机理的基础上,针对其光学系统光路和结构的特点,提出了分视场定标和利用特殊开口形状积分球的全视场定标两种方案,并采用两种定... 离轴三反(TMA)光学系统是目前最先进的空间对地观测相机的光学系统。本文在分析离轴TMA宽视场空间相机成像机理的基础上,针对其光学系统光路和结构的特点,提出了分视场定标和利用特殊开口形状积分球的全视场定标两种方案,并采用两种定标方案分别对离轴TMA宽视场空间相机两个不同阶段的样机进行了实验室辐射定标,定标结果表明两种方案切实可行,满足该相机实验室辐射定标要求。通过对提出的两种实验室辐射定标方案优缺点的分析,得出两种定标方案不同的使用条件,结果显示两种定标方案的定标精度分别为1.68%和1.89%。 展开更多
关键词 离轴三反(TMA)系统 空间相机 辐射定标
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