摘要：为抑制光学系统内部的杂散光反射,设计了一种具有非对称特征的新型微结构。该微结构通过减少镜面反射的方式,防止外部杂散光到达光学系统像面位置。为实现对非对称微结构的激光高速加工制备,提出了激光振镜加工系统进行倾斜加工的新方式。设计了新型的高速激光加工平台,制备了非对称的铝基微结构,并搭建了镜面反射测试实验和仿真综合实验对样品进行对比测试。结果表明,加工样品对杂散光具有良好的抑制效果。当设定入射角度为15°、照明光束为650 nm激光时,该微结构与常规的阳极氧化表面相比,抑制杂散光的性能提高了10倍,相对反射率仅为0.008%。

摘要：从理论和实验上对手眼相机位姿测量精度进行了研究。首先,根据靶标设计形式和P3P算法介绍位姿测量原理。接着,从理论上分析了位置测量精度和姿态测量精度,即靶标沿X轴平移位置测量精度和靶标绕X轴、Y轴、Z轴旋转测量精度。然后,对通常的检测方法进行分析,提出了以产生相对位姿实现六维自由度变化的检测方法,提出用中误差对测量精度进行评价,并具体介绍了检测方法。最后,对手眼相机测量精度进行了实际检测,将实验数据与理论数据进行了对比分析。实验结果表明:距离测量精度最大为25.60 mm,旋转测量精度最大为1.4°,均满足测量精度的要求。

摘要：针对高分辨率长焦距光学系统的结构特点,在受到轨道舱直径4 m左右结构限制的情况下,长焦距光学系统的结构长度的减小显得非常重要。通过像差理论计算和ZEMAX光学设计软件的设计,在满足了超长焦距高分辨率和结构长度小于4 m的要求的情况下,设计了一个视场为1.5°×0.3°、相对口径为1/9、焦距长度为23333 mm,结构长度做到了3314 mm的光学系统。系统采用了两个椭球面和一双曲面,还有两个平面折叠镜。其中平面折叠镜不仅可以缩短光路,还可以起到调焦作用。

摘要：为了方便地对可见光镜头进行调制传递函数的测试以及打破国外的垄断,研制了一套体积小重量轻的便携式调制传递函数测试仪。该测试仪以圆孔作为目标物,它发出的光经平行光管准直后,再经过被测镜头,并在被测镜头像面上形成圆孔像,该像经显微物镜放大后被电荷耦合器件(CCD)接收并传入计算机,计算机对图像进行处理和计算,得到调制传递函数值。介绍了图像处理的过程,详细给出了调制传递函数的算法,对测试系统各组件的影响进行了分析与校正,并提出了误差和噪声的抑制方法。将该测试仪的测试结果与光学设计的理论值进行了比较,得到该测试仪的绝对精度为0.018,满足0.03的要求,达到了研制目的。

摘要：针对RC(里奇-克莱琴)光学系统主次镜都为双曲面且轴外视场像散较大的特点,需要对这类光学系统的加工和装调过程进行分析,以明确加工误差和测试失调量对光学系统的影响。利用干涉仪和光学设计软件Zemax,对这类光学系统的光学特性进行分析。通过测试波像差与Zemax模拟结果的比对,完成了对加工误差和失调量的准确判断。经过对加工误差和失调量的正确修改,使光学系统的性能达到设计要求。

摘要：研制了一种可在野外使用的光轴平行性测量仪器,该仪器利用热靶技术进行1.06μm激光谱段到3~5μm、8~12μm红外谱段的转换,实现了对光电跟踪测量设备25 MW强激光发射器光轴与红外传感器光轴间的平行性误差测量。仪器的设计主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式,保证了仪器在野外恶劣环境下保持测量精度不变。通过巧妙地利用电磁开关控制,实现了仪器靶面的远距离控制转换。装调工艺和检测措施确保了仪器的测量精度,并通过各种环境试验验证了仪器的可靠性。对仪器精度和环境适应性测试表明,该仪器测量精度达到10″,并可在-30℃^+60℃的条件下,保持精度≤10″。

摘要：大变倍比连续变焦红外成像系统能够同时应用于大视场下的目标搜索和小视场下的高精度跟踪测量。由于变倍比很大,在整个变焦范围内均保持良好的成像质量就成了其设计验证的难点。为了解决这一问题,本文利用调制传递函数对变焦距像面的变化量进行测量和验证。红外成像系统整机调制传递函数的主要测试方法有斜狭缝法和斜刃边法。在对两者的测试特点和影响要素进行分析比较后,选取斜刃边法作为红外成像系统整机调制传递函数的测试手段。通过用调制传递函数对现有的大变倍比测试样品在各特征焦距下的离焦曲线进行标定,得到了最优像面位置。与理论设计值相比较,最大偏差为36μm。依据该数据对调焦补偿进行了修正。复测后,该偏差的最大值降至5μm。