超分辨望远光学系统像差影响及优化设计

作     者：邵洪禹 李英超 王超 史浩东 刘壮 李冠霖 SHAO Hong-yu;LI Ying-chao;WANG Chao;SHI Hao-dong;LIU Zhuang;LI Guan-lin

作者机构：长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空地激光通信技术重点学科实验室吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术吉林省重点实验室吉林长春130022 

基　　金：国家重点研发计划(No.2017YFC0803806) 国家自然科学基金青年科学基金(No.61805028,No.61805027) 国家自然基金天文联合基金项目(No.U1731240) 国家国防科工局专项(No.KJSP2016010202) 

出 版 物：《中国光学》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2020年第13卷第1期

页      码：106-120页

摘      要：针对大口径光学系统中像差影响超分辨效果的问题,开展泽尼克波前像差对望远超分辨成像系统性能和超分辨局部视场影响的研究。设计四区型位相光瞳滤波器,在理想光学系统出瞳处分别加入离焦、像散、彗差和球差像差,逐渐增加幅值,通过分析不同类别和幅度的波前像差下焦面光强分布变化,研究超分辨成像性能和局部视场对不同种类像差的容忍程度。结果表明,离焦可以抑制超分辨旁瓣能量,提高超分辨倍率,但对局部视场影响较大;球差可以抑制超分辨旁瓣能量,增大局部视场;像散和彗差使光斑圆对称性明显下降,其中像散对局部视场的影响较为明显;同时加入适量离焦和球差时,超分辨旁瓣能量下降,超分辨倍率提高,且不影响系统局部视场。据此设计了一个F数为10,焦距为12 m的大口径光学系统,通过合理优化球差和离焦剩余量,实现了超分辨倍率由1.21倍到1.31倍的提升,最大旁瓣峰值由0.33下降到0.30,局部视场为38.28μm。

主 题 词：光学系统 超分辨成像 位相型光瞳滤波器 泽尼克像差 局部视场 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CO.20201301.0106

馆 藏 号：203885306...