经典卡塞格林系统热差分析

对纯反射的经典卡塞系统,推导出了热差的数学解析式,用解析式分析计算了三种典型情形,并同步用ZEMAX软件进行了模拟演算。结果表明：当材料选择不当时,将会产生很大的热差;当反射镜材料和结构件材料的膨胀系数值相同时,热差恒为零。     

改良型卡塞格林系统的加工检验

卡塞格林系统是望远系统中最经典的反射式光学系统。常规的卡塞格林系统成像点在系统以外,可以直接采用干涉仪检验。而改良型卡塞格林系统成像点在两镜之间,无法用常规方法进行检验。基于系统特性,主要分为两步检测:对主镜进行精确检验;通过检验系统的弥散斑评价成像质量。在采用轮廓仪测量、阴影法检验以及Zygo干涉仪检测的基础上,通过搭建特殊结构对系统进行精确检测。同时,在检验过程中要边测量边修正面形,使得系统成像质量符合使用要求。     

基于卡塞格林系统的激光测距接收光学系统的设计

针对远程激光测距系统的轻量化、小型化需求,采用了大口径卡塞格林物镜光学系统,达到了用较小的发射功率实现较远的目的,同时加入了与视场匹配的视场光阑,来抑制杂散光对探测能力的影响。通过合理优化布局,平衡系统横向尺寸与主次镜遮挡比需求,最终采用了8×望远系统与大相对孔径的聚焦系统组合的结构方式,优化后的系统成像质量好,结构紧凑,重量轻,满足实际应用需求。     

卡塞格林系统的杂散辐射分析

卡塞格林系统是一种常见的同轴反射系统,具有长焦距、大通光口径、工作波段宽的特点。但是,卡塞格林系统的结构形式,决定了其受杂散辐射的严重影响。本文对卡塞格林系统进行了杂散辐射特性的研究和讨论,首先指出了该系统的杂散辐射源,并在杂散光分析软件TracePro中建立了系统的光机模型,对系统进行杂散光追迹。然后分析得出系统的外部杂散辐射和内部杂散辐射对系统的影响,得到系统的点源透过率,并据此指标评价系统的杂散光抑制水平。最后,针对系统的杂散辐射,设计了遮光罩并提出其他杂散防护措施。     

一种卡塞格林反射系统的光机结构设计与分析

本文介绍了一种卡塞格林反射系统(以下简称卡式组件或卡式系统)的光机结构设计与分析。首先根据设计输入,进行指标分解,完成卡式组件的光机结构设计。然后通过公差分析和仿真分析对设计进行迭代和验证。最后通过环境试验来验证加工装调完成后的卡式组件的可靠性以及环境适用性。本文介绍的卡式组件具有刚度强度高,可靠性及环境适用性强等特点,同时满足光学性能指标要求。     

一种改进型的红外卡塞格林光学系统设计

在卡塞格林光学系统的设计中引入曼金反射镜、中继镜组,以提高卡塞格林光学系统承担视场和相对孔径的能力.通过设计实例表明,这种改进后的卡塞格林系统承担视场、相对孔径的能力得以很大提高,像质、结构长度满足设计的要求.     

基于衍射光学的大视场卡塞格林光学系统设计

为了改善卡塞格林光学系统的视场,将衍射透镜成功地引入大视场卡塞格林光学系统的设计中,并给出了设计方案.该系统在次镜后使用了2个校正透镜,且第1个透镜的前表面具有衍射面,能在3.6°视场内获得接近衍射极限的成像质量,各视场的波前差均小于1/4波长,光学传递函数(MTF)接近衍射极限.设计结果表明,衍射光学元件(DOE)对于改善卡塞格林系统的视场具有重要的作用,此设计方案降低了对加工工艺的要求,大大降低了成本,结构紧凑且具有良好的消像差特性.     

失调卡塞格林光学系统像差特性的研究

以矢量波像差理论为基础,对卡塞格林光学系统的失调像像差特性进行分析,通过分析发现失调的卡塞格林系统不会引入新的像差,只是会导致三阶像差在像面上的分布发生变化,球差在全视场内为常量,彗差零点不再位于视场中心,像散在视场内存在两个零点且不再关于中心视场对称。在校正失调产生轴上彗差的情况下,卡塞格林系统的一个像散零点位于轴上视场,轴上视场的像差接近于零,但是边缘视场的像散依然较大,因此在卡塞格林系统的装调过程中,需要测量多个视场的波像差来确定系统的装调状态。利用CODE V 对失调卡塞格林系统的像差在视场上的分布进行仿真,结果表明利用矢量波像差理论可以对失调卡塞格林系统的像差进行定性分析,以提高卡塞格林系统的装调效率。     

含衍射透镜的卡塞格林红外光学系统设计

该设计将衍射透镜引入到卡塞格林红外光学系统中。设计结果表明,衍射透镜的引入增大了卡塞格林光学系统的视场和相对孔径,改善了成像质量;同时也降低了加工工艺的要求,大大节约了成本。     

卡塞格伦镜头的猫眼效应激光反射特性

卡塞格伦(Cassegrain)及类卡塞格伦式光学镜头在光电装备中应用广泛.为了研究具备卡塞格伦式光学镜头的光电装备所特有的猫眼效应特性,采用ZEMAX光学设计分析软件建立了卡塞格伦镜头反射模型,利用物理光学传输方法仿真分析了其猫眼效应反射特性,并得出了猫眼效应可探测入射角范围.对一特定卡塞格伦镜头进行了激光辐照实验,得到了猫眼效应反射光斑图像,测试了猫眼效应绝对反射率以及反射光发散角.结果表明,当发射系统位于该卡塞格伦镜头的视场内时,可以探测到猫眼效应反射光,中心遮挡造成原路返回处光强分布中心能量降低,猫眼效应绝对反射率为11.48%,反射光发散角为3.3 mrad,按照假设条件可以满足30 km内激光主动探测的需要.     

测量激光器谐振腔反射镜苗率半径的新方法

测量长焦距反射镜的曲率半径，不论是在验证近轴光线球面镜成象公式还是在实践上都有重要的意义。本文给出了一种测定激光器光学谐振器曲率半径的简便方法。在曲率半径是１０米左右时的测量不确定度是１．５％。     

一种激光漫反射式谷物水份检测仪

基于Kubelka -Munk理论 ,利用波长为 2 .0 μm的InGaAs I连续波半导体激光器 (功率 :3 0 0～ 5 0 0mW)作测量光源 ,以LiTaO3热释电探测器作光电转换器件 ,以 80 3 1单片机作信号处理中心 ,设计了一种漫反射式谷物水份分析仪。该分析仪由光学接收与发射系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。介绍了该仪器的基本结构与工作原理 ,讨论了其中的技术难点及其相应的解决办法 ,并给出了部分实验结果     

关于减小卡塞格伦天线副面遮挡效应的研究

卡塞格伦天线以较短的轴向尺寸实现了长焦距天线的性能，且结构具有较大的灵活性，更便于维修与调整，但存在副面遮挡效应。从减小副面直径和偏置卡塞格伦天线两个方面，对如何减小副面遮挡效应进行了讨论。     

湍流大气中激光束经卡塞格伦天线后的传输

将卡塞格伦天线系统等效为一个环形光阑和括束器的组合,通过将环形光阑展开为复高斯函数的叠加,并利用广义的惠更斯-菲涅尔积分公式得到了准直的光束经卡塞格伦天线系统后衍射场的强度解析表达式。研究了湍流大气中光束经卡塞格伦天线衍射的传输特性及光强分布随折射率结构常数和天线遮挡比的影响。该研究工作将对大气激光通信中的端机性能的评估具有一定的意义。     

对准误差对二元光学器件衍射效率的影响

本文基于标量衍射理论，建立了简明的对准误差对二元光学器件衍射效率的分析模型，得到了适用于一般位相分布器件的衍射效率的简便实用的计算公式。模拟计算表明该模型的计算结果与实际对准误差对器件衍射效率的影响情况相吻合。     

光学组合半导体激光器中反射镜调整的矩阵方法

为了有效调整光学组合半导体激光器中反射镜的微小误差,从反射镜成像矩阵方程出发,研究了光学组合半导体激光器中反射镜位置对输出光束位置的误差传递关系,给出了反射镜的线位移误差和微量角位移误差对输出光束位置的特征影响结果。采用TracePro对实验进行了模拟,模拟结果和计算结果基本一致,验证了采用矩阵方法研究光学组合半导体激光器中反射镜误差规律的正确合理性,可以利用得到的理论指导实验中反射镜的装调。     

关于长度计量仪器测量误差控制研究

在社会经济不断发展的背景下,长度计量仪器的应用也越发广泛,无论是在工业产业或正常生活中都起到了很重要的作用。但是长度计量仪器在使用过程中易于受到外界元素的影响,测量成果会与现实数值出现误差,这种情况的发生极大地限制了计量仪器的应用效果,也会影响测量准确度。     

地平式大口径地基望远镜主光学系统装调技术

望远镜的装调过程对整个望远镜系统的精度具有至关重要的作用。本文扼要地叙述了地平式大口径地基望远镜系统的装调过程,描述了在整个视场要获得较好像质的工程方法,找出装调的一般规律,其方法主要适用于卡式和R-C式望远镜。装调过程主要包含针对系统的粗调和针对光学系统像差的精调。