摘要：报道了一种适用于320×240制冷型探测器的中波红外两档变焦光学系统，该系统采用二次成像、前组透镜轴向移动变焦的光学结构。利用变焦原理和光学设计软件分析了系统的像质。设计结果表明，该系统可以实现焦距为180mm／60mm的两档变焦，工作波段为3～5μm，F数为1．96，满足100％冷光阑效率，在空间频率16lp／mm处的光学传递函数值〉0．6。应用结果表明，该系统结构简单，易于装调，像质好。

摘要：针对制冷式320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了一个中波红外连续变焦光学系统.该系统由变焦物镜系统和二次成像系统构成,包括7片透镜,引入一个非球面,并采用两个反射镜折叠光路.利用变焦系统原理和光学设计软件给出了系统的光学参数和外形结构图,并对其像质和冷反射进行了系统分析.该系统可以实现50～500 mm的连续变焦,工作波段为3.7～4.8μm,满足100%冷光阑效率.结构紧凑,像质较好,变焦行程短,变焦轨迹平滑.

摘要：针对透镜导管出射光线发散角较大的问题,对其结构进行了优化设计。用光线追迹的方法给出了透镜导管的传输规律,通过计算机模拟得到其最佳参数。结果表明,优化后的透镜导管较好地均衡了面阵激光二极管阵列(LDA)出射的快慢轴2个方向上不匹配的拉格朗日不变量,改善了其空间分布不连续的状况,近场输出为近高斯型的场分布,从透镜导管端面出射的激光束发散角为37°,传输效率高达90%。实验结果和理论分析吻合。

摘要：用光线追迹的方法,理论推导了透镜导管各参数优化的一般公式,给出了优化参数;在此基础上,模拟了导管内光线的传输,统计了透镜导管出射光束的强度分布,讨论了各参数对耦合效果的影响。依据理论优化的结果,设计加工了透镜导管并进行了耦合实验,测量了输出光束的强度分布,给出了光斑图像。实验测得耦合效率高于91%,输出光束强度分布平滑均匀,光斑质量良好,与理论模拟吻合并优于以往的研究结果。

摘要：对高效的用于面阵激光二极管阵列(LDA)的光学耦合系统—空心导管进行了系统地研究。用光线追迹方法描述了空心导管的传输特性,并与透镜导管做了比较。结果表明,面阵LDA出射的空间非连续分布的激光束通过空心导管后在近场可以获得近高斯型光场分布,空心导管不仅兼具透镜导管的特性,而且克服了透镜导管的缺陷,其传输效率为93%。

摘要：为了提高大靶面高分辨率光学系统的性能,基于衍射元件独特的温度特性以及热补偿理论,设计了工作波段为8-12μm、视场角为16°、F/#为1.9、后工作距为133 mm的新型折衍混合消热差系统.系统采用三片式结构,使用锗和硒化锌两种常用的红外材料,仅引入一个二次非球面和一个衍射面,使系统具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点.实验结果表明：系统在较大视场内成像质量接近衍射极限,且在-30℃～70℃温度范围内性能稳定,适用于像元尺寸为35μm,像元数为640×480的现代非制冷型焦平面阵列探测器,从而实现了消热差设计.

摘要：运用几何光学测量物体尺寸的理论和方法,设计了一种基于线阵图像传感器的线径测量系统中的成像系统。利用多项差值法采集边缘点数据,确定被遮挡像元的个数。讨论了影响线径测量系统测量精度的各种因素,在分析线径测量系统主要误差的基础上给出了系统误差的计算公式和计算结果。实验结果显示,该系统运行稳定可靠,测量精度较高,可用于测量微小物体线径。

摘要：设计了一种新型锥形激光光束变换器,它根据全内反射-折射原理扩大或压缩入射激光束的直径。利用光线追迹的方法研究了传输光线的传输规律和特性,并进行了相应的计算机模拟。设计的变换器可以将沿中心轴入射的单色平行光束压缩成平行于中心轴的光束、会聚在中心轴的光束或空心光束。对于入射的非平行光,它的特性同传统的成像扩束器相似,所不同的是拉格朗日不变量不再是常量,当压缩光束的直径时拉格朗日不变量略有减小,当扩大光束的直径时拉格朗日不变量略有增大。设计的变换器具有结构简单、价格便宜和倍率高等优点。

摘要：针对高倍率扩束系统设计要求(即轴上和轴外像差都得到较好的校正),从三级像差理论出发,设计了一种新型的40×高倍率激光扩束系统。该系统是基于简单的伽利略结构并通过二级扩束系统来实现的,系统包括4片透镜,通过引入2个二次非球面、2个反射镜或1个棱镜来折叠光路。利用CODE V光学设计软件给出了该系统的光学结构参数和外形结构图,并进行了像质评价。结果表明:该系统结构简单,设计难度小,成本较低,像质好,性能优良,是一种可以被广泛采用的高倍率激光扩束系统。