0.05~0.1 MPa宽气压环境下校准光源光学系统设计

作     者：董大鹏 于信 汪逸群 潘国涛 白素平 DONG Dapeng;YU Xin;WANG Yiqun;PAN Guotao;BAI Suping

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 之江实验室浙江杭州311121 

基　　金：吉林省科技发展计划资助项目(No.20200401054GX,No.20210201139GX) 长春理工大学青年基金资助项目(No.XQNJJ-2019-01) 国家自然科学基金青年基金资助项目(No.62205032) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2023年第31卷第8期

页      码：1124-1135页

摘      要：激光武器已经成为未来大国战略制衡,改变战争样式的重要手段。它通常采用以哈特曼波前探测为反馈的自适应光学(AO)系统提升光束质量,保证毁伤效果。但由于环境中气压的改变,空气折射率、玻璃材料折射率发生变化从而引入额外的波前探测误差,难以保证光束质量。校准光源的引入可以实时标定AO系统,去除系统误差,保证校正效果,但同时也要求了校准光源的绝对稳定。因此本文设计了一款适用于宽气压范围的校准光源。首先,基于气压对光学系统的影响,通过分析像面位移系数和材料折射率关系,采用合理搭配光学材料,分配光焦度的方法补偿气压对光束质量的影响;再次,建立光学系统仿真模型,分析系统的波像差的稳定性和公差分配,为实验平台的搭建提供基础;最后,建立实验平台、验证设计结果。结果表明:气压在0.05~0.1 MPa范围内,相比于0.1 MPa的工作点,波像差呈先降低再上升的趋势,0.08 MPa达到最小,波像差PV值从0.087 4λ变动到0.019 8λ,最大变动量为0.067 6λ。校准光源的稳定性得到了满足,实现了对压强变化的有效补偿。

主 题 词：激光武器 自适应光学 校准光源 宽气压 波像差 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0803[工学-仪器类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/OPE.20233108.1124

馆 藏 号：203121314...