摘要：星载大气痕量气体差分吸收光谱仪通过获取地球大气或地表反射、散射的紫外/可见光辐射,监测大气痕量气体的全球分布。为实现大视场、紫外/可见光宽波段探测、高光谱分辨率和小型化等研制目标,设计了一种前置光学系统,具体由前置望远镜和中继光学系统构成。其中,前置望远镜通过两片偏轴球面镜实现在交轨方向114°视场的覆盖;中继光学系统则通过中继反射镜、分色片及中继镜头将探测光谱(240～710nm)分为4个光谱通道,并将各谱段的光分别导入各自光谱成像系统中进行探测。设计结果表明,前置光学系统在大视场范围内、在探测的紫外/可见光宽波段内均能具有良好的成像结果,为后续的光谱成像达到高光谱分辨率提供了保障。前置光学系统整体体积紧凑,重量轻,在无摆扫前提下,满足大视场需求以及适应星载等平台的搭载需求。

摘要：根据三级像差理论,提出了单片物镜与单片目镜的像差共轭的扩束器设计方法,设计了带有非球面的两片式扩束系统,从设计的结果看出,整个系统的像差被很好地校正．为解决1．064μm不可见波长扩束系统发散角测试问题,提出了利用线列CCD和示波器结合检验光束发散角的方法,此检验方法简便,容易实现,检测精度高。

摘要：大口径、大相对孔径凸非球面镜的加工一直都是很困难的。从三级像差理论出发,设计出了离轴凸双曲面反射镜的Null补偿检验系统,克服了采用Hindle球检验口径过大的问题。从设计的结果可以看出,凸双曲面反射镜的像差已经得到了很好的校正,从而使检验变得更加方便。

摘要：由于所需测量的光谱范围较宽(276~700 nm),而CCD探测器的接收面尺寸较小(14.3 mm×10.5 mm),根据所选用的平面光栅元件参数,采用传统的车尔尼-特纳型结构是无法满足的。基于该结构,利用光线相对光栅的入射角和衍射角与光栅转角的关系,提出了使用两块反射式平面光栅进行光谱分离的方法。通过理论计算,确定了两段光谱范围和两光栅的旋转及俯仰角度,采用ZEMAX软件建立多重结构,分别设置两块光栅的位置和波长参数,对光学系统进行了模拟分析和优化。结果表明,在像面上得到了两条谱面线展宽为14mm,中心间距8mm的光谱带,光谱分辨率优于1nm,各像差得到了充分校正,满足设计指标要求,很好地解决了宽光谱和探测器接收面尺寸之间的矛盾。

摘要：双筒多视场太阳光度计可用来测量卷云光学性质,为了解决当有不均匀云时传统太阳光度计利用四象限光强分布跟踪太阳会不准的局限性问题,采用CCD图像处理技术跟踪太阳,研制了双筒多视场太阳光度计的图像跟踪系统。介绍了该图像跟踪系统的总体结构及原理和成像光筒的设计,详细阐述了天文视日轨迹跟踪方法和图像处理技术跟踪方法相结合的双模式跟踪算法及其流程,给出了跟踪效果图,并对其可靠性和稳定性进行了分析。结果表明,该系统能很好的跟踪太阳,可实现非阴雨天气的全天候全自动跟踪,跟踪精度高于1。该系统适于双筒多视场太阳光度计用于测量卷云光学性质,也可应用于其它对太阳跟踪精度要求较高的场合。

摘要：由于ＣＣＤ（电荷耦合器件）可作为光学系统的接受器，构成光电光学系统，既可实现光电能量转换，又可进行光电图象转换，所以得到广泛的应用，随之对光学系统提出新的要求．本文对ＣＣＤ相机广角镜头的光学系统设计方法进行了研究，并给出视场角为１００°，ＣＣＤ靶面分别为１／２英寸和１／３英寸的光学系统设计方法和设计结果。