三元复合式消色差补偿器的研究与测试

光学补偿器是一种光相位可在一定范围内连续可调的延迟器件，是偏光技术中的一个重要光学元件。对于三元复合式补偿器来说，只需转动其中的一个波片便可实现延迟量在0～2π之间连续可调，而且调节方便，调整量大，精度高。本文在复合式补偿器研究基础上，进一步从理论和实验上证明了该补偿器不仅具有相位补偿性能，而且在一定的光谱范围内满足消色差性能，削弱了延迟量对波长的依赖关系，适合于复色光使用。     

消色差相位延迟器的光谱特性测试研究

本文应用归一化偏振调制原理建立的测试系统 ,对常规菲涅耳菱体、改进型菲涅耳菱体、斜入射型以及直角棱镜组合型的消色差相位延迟器的光谱特性进行了测试研究 ,得到了各延迟器的消色差特性曲线 ,并对测试结果进行了分析。结果表明改进型菲涅耳菱体以及直角棱镜组合型消色差相位延迟器 ,是目前较理想的实用型消色差相位延迟器。     

一种消色差等时性强流束三磁铁偏转系统

 描述了一种由三块二极磁铁组成,无四极透镜的消色差等时性磁偏转系统及其设计方法。根据该系统有关色差性和时差性的关系式与TRACE 3D程序,设计了一个40MeV 、200A电子束的135°偏转系统,该系统显示了良好的消色差性和等时性。     

红外波段复合消色差1/4波片的优化设计

 在三元复合式消色差波片设计的基础上,对拓宽消色差范围的重要因素——单波片延迟量和复合角度进行了进一步分析和测试,提出了优化设计方案;利用石英晶体设计了适用于红外光通信波段的复合消色差波片。理论和实验均表明：通过调整单波片延迟量或改变复合角度可使该波片在中心波长为1 400 nm的900 nm~1 800 nm波长范围内最大延迟偏差≤5%,而在光通信波段（1 200 nm~1 600 nm）该复合波片的最大延迟偏差只有3.2%。     

超光谱成像光学设计

针对超光谱成像涉及光学、光谱学、机械、微电子、计算机等众多研究领域,成像光谱仪需要小型化设计的要求,设计一个超光谱复消色差的成像系统。从像差理论出发,依据典型的光学玻璃在400 nm~1 000 nm波段的色散特性,导出了消二级光谱的理论公式。针对系统指标全视场7.63,F/#为5,焦距为60 mm,利用ZEMAX软件,对其二级光谱进行了校正设计。结果表明,在可见光和近红外波段,成像系统在60 lp/mm处的MTF均大于0.5,其他像差也达到了要求。     

用灰阶编码掩模制作折/衍混合微光学元件

设计了消色差的折,衍混合微光学元件的灰阶掩模,该掩模对光刻过程中的畸变进行了预校正,并给出了模拟计算的的结果。     

Optimal Design of an Achromatic Angle-Insensitive Phase Retarder Used in MWIR Imaging Polarimetry

Dielectric gratings with period in the range from λ/10 to λ/4 with A being the illumination wavelength not only exclude higher order diffractions but also exhibit strong dispersion of effective indices which are proportional to the wavelength. Moreover, they are insensitive to the incident angle of the illumination wave. With these features, we can design a true zero-order achromatic and angle-insensitive phase retarder which can be used as the polarization state analyzer in middle wave infrared （MWIR） imaging polarimetry. A design method using effective medium theory is described, and the performance of the designed phase retarder is evaluated by rigorous coupled wave analysis theory. The calculation results demonstrate that the retardance deviates from 45° by 〈 ±1.6° within a field of view ：±l0° over the MWIR bandwidth （3-5μm）.     

宽光谱长焦距物镜的复消色差设计

介绍了以摄远型为初始结构的宽光谱长焦距折射式物镜的设计方法。对玻璃材料的选择进行了分析,并建立了能够分配三分离透镜组光焦度的复消色差方程组。通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出工作波长范围在0.4~0.9μm、焦距为400 mm、视场角为6.2°、相对孔径为1∶4的设计实例。设计结果表明,二级光谱得到了很好的校正,像质优良。     

折射-衍射混合高精度平行光管的设计

 平行光管是安装、调校、测试光学仪器的重要工具之一,也是光学量度仪器中的重要组成部分。为了提高平行光管的测量精度,利用衍射元件的特殊色差特性和像差特性,提出了折射-衍射混合平行光管的设计方案,系统的入瞳口径为80 mm,焦距为500 mm,系统总长小于550 mm。设计结果表明,系统的最大弥散斑直径为5.2 mm,角分辨率小于4.3″,在空间频率50 lp/mm处,系统的调制传递函数高于0.8,接近衍射极限。     

基于大面阵CCD的复消色差航空相机物镜设计

为了满足航空相机物镜结构简单及高分辨率的要求,提出了一种基于波差法校正长焦距、宽波段的大面阵CCD航空相机物镜二级光谱的方法.介绍了二级光谱的基本原理,给出了波差法设计复消色差物镜的方程组.采用普通光学材料设计了复消色差航空相机物镜,系统焦距为400 mm,相对孔径为F/4,工作波段为420～850 nm.给出了光学系统图、纵向像差图及调制传递函数图.设计结果表明,采用该方法设计的航空相机物镜在60 lp/mm处各视场传递函数均在0.75以上,满足接收器件有效尺寸为36 mm×48 mm的大面阵CCD成像要求.