摘要：当前对空间望远镜光学系统的要求是:在宽光谱范围内,系统具有分辨率高、质量轻等特点,衍射望远镜可以满足上述要求。利用Schupmann提出的消色差理论可实现系统宽光谱覆盖,采用平面衍射透镜做物镜可使系统轻量化,降低了成本。设计了一个物镜口径为1000mm,f/#=100,用离轴三反射镜做目镜的衍射望远镜。设计结果表明:系统在0.65～0.75μm波段,0.02°×0.035°视场范围内,得到了消色差,接近衍射极限的成像质量。

摘要：为了精确地检测大口径非球面面形质量,将曲面圆形计算全息图与补偿镜相结合,应用于非球面折射式检测光学系统中。分析了曲面计算全息图的衍射特性,同时分别阐述了利用曲面计算全息图的这种衍射特性来检测凹非球面及凸非球面的基本原理和方法,给出了具体的设计实例。与传统的非球面检测光学系统相比较,该系统不仅简化了传统光学系统的装调过程,还可以大大降低计算全息图(CGH)与补偿镜的制作精度,减少制作成本。尤其是在凸非球面检测过程中,首次在实验技术方面提出了两步全孔径检测法和调整误差的旋转相减消除法,实验验证了该方法的有效性。

摘要：通过对凸非球面检测过程中各部分元件对波面影响情况的分析,导出了球面计算全息图各衍射级次空间频率和滤波光阑最小孔径的计算公式, 证明了用球面计算全息图检测凸非球面可以减小计算全息图的特征尺寸,降低计算全息图的制作精度。根据导出公式选择合适的计算全息图的位相函数和滤波光阑孔径,以充分滤掉不需要的级次,实现凸非球面的全孔径检测。具体设计实例与实验结果表明,当选择直径为0.2mm的光阑和线宽在40靘到800靘之间变化的计算全息图时,实现了对孔径110mm, 球面半径500mm, 非球面系数为1的凸非球面镜的全孔径检测,这与分析结果完全吻合。

摘要：根据圆形计算全息图的衍射特性,将曲面圆形计算全息图与补偿镜相结合,应用于凹非球面折射式零检测光学系统中。与传统的折射式零检测光学系统相比,该系统不仅可以简化光学系统的装调过程,还可以降低计算全息图与补偿镜的制作精度,减少制作成本。阐述了利用曲面计算全息图衍射特性的折射式零检测光学系统检测凹非球面的基本原理,给出了具体的设计实例。对于口径为950mm的抛物面,检测结果P!V值为0.024λ。

摘要：利用严格耦合波理论设计出亚波长抗反射光栅 ,并通过等离子体辅助刻蚀制作出了立方状抗反抗光栅 .测量结果发现该光栅具有良好的增透特性 ,并且测得光栅参数和理论设计参数基本一致 ,表明等离子体辅助刻蚀是制作深光栅的有效方法 .对实验结果进行了分析和讨论 ,结果表明 。

摘要：设计了连续浮雕衍射微透镜和与其等效的二元亚波长衍射微透镜 ,采用旋转体时域有限差分法对通过计算机辅助设计出的元件进行了严格的矢量分析 ,给出了各元件在焦平面的场强分布 分析结果表明 ,本文设计的二元亚波长微透镜对连续浮雕微透镜有很好的等效效果 ;填充因子的脉冲宽度调制法要优于填充因子的线性近似法 ;

摘要：基于曲面计算全息方法,设计了检测大口径凸面非球面的干涉仪,其精度可优于λ/30(P V值)。研究了利用激光直写设备在曲面基底上制作全息图的方法,由于全息图的线宽变化较大,采用刻线的两边精确写入、中间螺旋线写入快速填充的策略,有效提高了写入精度和效率。在口径110mm、曲率半径500mm的曲面基底上,制作出了全息元件。利用自制的干涉装置,对用金刚石车床车削成的、口径100mm的凸面非球面进行了检测,非球面的精度为0.8λ(P V值),检测结果与车床的精度吻合很好。

摘要：研究了利用曲面计算全息图进行非球面检测。分析了曲面计算全息图的衍射特性,给出了曲面计算全息图与传统检测方法相结合检测凹非球面和凸非球面的原理及特点,并进行了具体设计。利用激光直接写入设备,在口径为110mm、曲率半径为504mm的曲面基底上制作出了计算全息图,并对金刚石车床车削的凸面非球面进行了检测。利用两步测量法解决了凸非球面的中心部位难以检测的难题,同时利用旋转相减法消除了调节误差,非球面的面形精度为234nm(P V),与金刚石车床的精度相符。

摘要：为了解决平凸折衍混合透镜套刻加工中的对准问题,本文设计了一套进行套刻对准的实验路径。以机械轴为参考基准,使掩模板的环带中心和器件球面的对称轴分别与之对准,最终实现套刻过程中掩模板和器件对称轴的对准。最后根据加工实际情况进行了计算,对于口径是92 mm的衍射元件,得到的对准误差为2.125μm,能够满足系统的要求。采用计算机等辅助手段,可实现亚微米量级的对准精度。

摘要：木卫一等离子体环是木星磁层中密度最大、研究最广泛的区域。为满足木卫一等离子体环的观测需求,设计了一种用于行星大气光谱望远镜(Planetary Atmospheric Spectral telescope,PAST)的Lyot星冕仪。根据木星的辐射特性与PAST参数确定仪器参数,给出Lyot星冕仪的初始结构并进行优化;分析了Lyot星冕仪的成像性能,系统在37 lp/mm的MTF>0.6,满足成像质量要求;确定系统杂散光成因,利用物像共轭关系设计相应的杂散光抑制结构,在千级超净间对Lyot星冕仪进行杂散光抑制水平检测。实验结果表明:系统主要杂散光得到了有效抑制,系统的杂散光抑制水平在2.5Rj处为10-5量级,满足地基观测木卫一等离子体环要求。