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提出了一种液体可变焦折衍混合光学系统,该系统将传统的折射透镜的其中一面设计成二元面,通过改变折射系统的曲率半径来实现对整个光学系统的焦距的调节.这种液体可变焦折衍混合光学系统的主要优点是能够消除色差.经实验证明该光学系统焦距和折射系统的曲率半径呈线性变化关系并且在变焦的同时很好的解决了色差问题. 相似文献
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折衍混合单透镜替代双胶合望远物镜的设计研究 总被引:10,自引:1,他引:9
提出了一种用以替代双胶合望远物镜的折衍混合单透镜的设计方法,由于一般望远物镜相对较大、视场较小,故其球差和色关功效大,校正要求高,而与视场有关的像差本身较小。通过分析初级像差,本文研究了折衍混合单透镜的折射器件(基底)选型、初始结构设计及消色差和球差的方法,仅采用一种玻璃材料K9,设计的折射混合透镜具有与原传统结构相当的色差和降低了约一半的单色像差,能成功地取代传统双胶合物镜;展示了折衍混合结构在 相似文献
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使用一种基于二元光学透镜的分光成像及消色差原理的新方法来设计资源卫星的中继光学系统。通过分析二元光学透镜的分光成像原理、消色差原理、衍射效率与阶数和工作波长及设计波长的比之间的关系,又考虑到单独设计制造二元光学透镜的难度,采用折衍混合成像光学系统来拟定资源卫星中继光学系统的设计方案,给出用ZEMAX软件设计的具体结果。设计实例及分析结果表明,包含二元光学透镜的折衍混合成像系统可以很好的实现光谱波段分离,用于资源卫星的光学系统具有一定的适用性。 相似文献
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含衍射光学元件的薄透镜系统初级像差的PWC表示 总被引:1,自引:0,他引:1
为了形成与中国传统光学设计体系相街接的折衍混合光学设计的理论和方法,研究了PWC表示的折衍混合薄透镜系统初级像差理论,建立了赛德尔像差和数与P、W、C的函数关系,以及P-∞、W-∞、C-∞与衍射透镜结构的函数关系。采用PWC表示的初级像差理论和高折射率设计方法,获得了折衍混合消色差李斯特型中倍显微物镜的初始结构,结果表明其赛德尔像差和数的理论值与设计值相吻合,从而验证了折衍混合光学系统PWC表示的初级像差理论和高折射率设计方法。优化设计结果与传统李斯特型物镜相比较,具有更长的工作距,且像质显著提高,由于前组为单片塑料透镜,有利于批量生产。 相似文献
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中波红外光学系统无热化设计 总被引:4,自引:2,他引:2
分析了光学被动式无热化设计的原理,介绍了衍射元件的温度特性和色散特性,讨论了折射系统和折/衍混合系统的无热化设计的方法,并根据该方法设计了3.7~4.8 μm波段的折射系统和折/衍混合系统.设计结果表明,这些系统在-30~70℃温度范围内成像质量接近衍射极限,满足高精度红外系统的技术要求. 相似文献
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设计了一个大扫描视场的折衍混合红外共形光学系统,共形成像系统工作波段为3.7~4.8 m,相对孔径为1/2,焦距为120 mm,扫描视场为40。由于共形光学系统具有大偏心、大倾斜光学特性,像差校正难度较大,设计中采用固定校正镜和折衍混合混合结构校正了共形光学元件的像差,引入了非球面和衍射面有效消除了各个扫描视场的像差。设计结果表明:光学系统光阑与探测器冷光阑重合,满足100%冷光阑效率。在40扫描视场范围内,共形光学系统的光学传递函数曲线接近衍射极限,成像良好。 相似文献
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The design of a hybrid diffractive/refractive achromatized telecentric f·θ lens with a field of view (FOV) 50° and an effective focal length of 750 mm is presented. The optical stop is placed at the front focal plane so that it is a telecentric system. The design is based on a traditional refractive counterpart, and the designed system consists of a hybrid diffractive/refractive lens and four refractive lenses. The designed f·θ lens shows a considerable reduction in weight with a simplified structure, and exhibits superior performance compared to the refractive system. It is emphasized that the designed f·θ lens can be applied to modern color scanning systems that operate in the visible wavelength range with high performance. It can also be applied to high-energy scanning systems. When applying the designed hybrid diffractive/refractive f·θ lens to the high-energy scanning system, a big laser operating in one longitudinal mode can be replaced by a small multi-mode laser, and the scanning system can be simplified greatly with the accuracy improved. 相似文献
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Photon sieves are diffractive optical elements with large chromatic aberration. To correct the dispersion of a photon sieve, a novel hybrid doubled achromat combined a photon sieve and a refractive lens is proposed. The design of this achromat applies the opposite dispersive characteristics of diffractive and refractive elements. Two design examples for different bandwidths of 300 nm and 80 nm in visible spectrum are given. For analyzing their focusing properties, the intensity distributions both along the axis and at the focal plane are studied. The results illustrate that the achromatic design is achieved and the secondary spectrum can be corrected for a narrow bandwidth. And compared to traditional hybrid achromat, it can focus to a sharper spot. 相似文献
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折/衍混合远心消色差f-θ物镜系统设计 总被引:6,自引:6,他引:0
设计了一个折/衍混合远心消色差f-θ物镜系统.该系统由一片折射/衍射透镜和三片折射透镜组成.入瞳位于系统前焦面,整个系统满足像方远心.与美国专利(专利号:4,925,279)相比较,垂轴色差由2.40 mm降到0.23 mm,降低了一个数量级;对于0°、14°和20°视场,最大垂轴像差分别由260μm、1350μm、2090μm降低到5μm、250μm、318μm,最大场曲分别由8mm、10mm、13 mm降低到0.5 mm、1 mm、6 mm.该物镜不仅可用于彩色激光打印机、激光数码彩扩等多波长的扫描系统,也可用于能量要求较高的扫描系统.在高能量扫描系统中,通过引用折/衍混合远心消色差f-θ物镜,可用小体积工作于多纵模状态的激光器代替大体积单波长的激光器,使整个扫描系统小型化,并且提高了扫描准确度. 相似文献
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8~14μm波段折衍混合红外光学系统的热补偿设计 总被引:1,自引:0,他引:1
大多数军用和空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大,温度变化时光学元件的曲率、厚度和间隔都将发生变化,同时元件基体材料的折射率及所在介质的折射率也将发生变化。由于红外光学材料的折射率温度系数dn/dT较大,环境温度对红外光学系统的影响显得尤为严重。因此在红外成像系统中不得不加入主动或被动补偿机构,以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统性能的降低。利用衍射元件独特的温度特性实现红外光学系统热补偿设计的方法,设计了波段为8~14μm、视场为16。的折衍混合红外光学系统。该系统使用硒化锌和锗两种红外材料,在一40~60℃的温度范围内的成像质量接近衍射极限,并且体积小、结构简单,重量轻。 相似文献
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衍射光学元件衍射效率的测量 总被引:2,自引:0,他引:2
根据衍射光学元件衍射效率的测量原理,建立衍射光学元件衍射效率测量的双光路装置,简要介绍了双光路测量的优点。针对衍射光学元件衍射效率的测量装置,讨论了影响衍射效率测量精度的因素,合理地选择测量装置中的针孔光阑,即可以让主衍射级次的光全部通过被探测器接收,又可以滤掉次级衍射光,保证测量结果的准确度。针对所设计研制的一个折衍射混合成像光学系统,测量了可见光波段3个激光波长的衍射效率,并对测量结果进行了模拟和分析。在473~632.8nm波段范围内任意一个波长处,衍射效率的测量结果同理论值的偏差均小于5.0%。实验证明,双光路测量装置可以用于测量衍射光学元件的衍射效率。 相似文献
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H. Zarschizky CH. Gerndt M. Honsberg H. W. Schneider A. Stemmer 《Optical and Quantum Electronics》1994,26(5):S471-S481
Optical clock signal distribution has been widely discussed to be an attractive way to reduce the clock skew in high-speed digital systems. For short interconnect lengths, especially for chip level clock distribution, free space systems using diffractive optical elements (DOEs) have specific advantages. The optoelectronic pathway described in this paper consists of a GaAs laser diode, a microetched silicon mirror, a faceted diffractive element and four silicon photodiodes hybridized to a (dummy) silicon chip. The key element of the clock distribution demonstrator is the diffractive element which matches setup requirements like compactness, off-axis geometry and use of an unshaped laser beam. The whole setup meets the demands of alignment accuracy in an excellent way. This is achieved by the very good imaging characteristic of the DOE and by an alignment technique based on precision mounting of micromachined silicon components. The system was tested with clock rates up to 2.5 GHz, the cut-off frequency is 350 MHz. 相似文献