摘要：为满足紫外宽光谱大视场焦平面光学成像系统的设计要求,研究了全反射施密特光学系统.分析了球面反射镜曲率中心波前,推导了透射及反射施密特校正板方程.为避免光线被遮挡,设计了离轴全反射施密特光学系统.在宽光谱（240～950nm）大视场（±5°）离轴全反射施密特系统中,当λ=0.24μm,u′m=5°时,Δf≤0.031 5mm,探测器控制在焦深范围内,光学系统成像质量达到了衍射极限.该施密特光学系统设计方法适用于宽波段高分辨率紫外成像系统.

摘要：新型红外地球模拟器作为线阵静态红外地平仪研制的保障条件之一,对其进行地面的检测和标定。为保证线阵静态地平仪的研制精度,需要地球模拟器为线阵静态红外地平仪提供高精度地平辐射的等效模拟信号,以检测线阵静态红外地平仪的性能,而地球模拟器的仿真精度取决于其光学系统,通过对地球模拟器二次光学系统进行设计,以及进行温度控制,其温度控制精度、姿态角仿真精度均能达到设计要求。新型地球模拟器姿态角实现0.1°仿真精度,保证了线阵静态红外地平仪像元分辨率的测试要求。

摘要：为了完成直径2 m拼接红外相机的项目,采用圆形子镜加抛物面扇形分块镜的主镜拼接方案,完成了相机的光学系统设计;为了分析拼接失调误差对望远镜系统的影响,通过主镜的抛物面方程导出了拼接误差的波像差表达式,由此建立了波像差与干涉亮纹之间的线性关系,并在光线追迹的基础上,利用泽尼克多项式对其进行了仿真和验证,提出了基于泽尼克多项式实现拼接误差的线性反演方法,通过编写Python程序模拟了单个子镜拼接过程中的误差反演。结果表明当拼接平移误差小于0.1 mm(或倾斜误差小于0.1°)时,采用干涉检测的方法,得到的反演偏差优于0.5%,且随着拼接误差的继续减小而趋近于零。

摘要：长波红外地平仪光学系统受空间应用环境的影响很大,环境温度的变化会引起光学系统的离焦效应,通过理论计算长波红外光学系统的温度适用范围,光学设计结果仿真在该温度范围内光学系统的成像质量,实际光机结构设计时考虑到光学系统的离焦补偿,实现长波红外光学系统的无热化设计。

摘要：介绍了傅氏轮廓术的基本原理,通过仿真与调相频谱分析,提出了一种新的自适应基频带通滤波器算法。利用此算法设计出了基频带通滤波器并用于傅氏轮廓术的位相提取。结果表明,相对于非自适应性的滤波器,使用本文设计的滤波器其三维面型测量精度可以提高5%,并且具有稳定的重复测量精度,在不受主观因素的影响下实现了实时三维面形重建。以螺纹钢面型为例进行了位相提取实验,实验中计算了面型测量精度,并与理论仿真精度进行比对与分析,得出的实验结果与理论仿真结果相一致,验证了该算法的有效性。

摘要：对地球模拟器进行光学精密校准是保证双圆锥扫描红外地平仪单机地面性能测试的必要前提。采用两台电子经纬仪建立三维坐标实时测量系统,实现对双圆锥扫描红外地平仪地球模拟器的精密光学校准。根据理论设计值作为参考值,与实际测量值进行比较,反复放样测量,进而调整地球模拟器的冷热边界,调校精度可使地球模拟器边界特征点坐标的定位误差控制在0.2mm之内。高精度位置控制保证了双圆锥扫描红外地平仪高精度的噪声等效角性能测试,可以保证噪声等效角(3σ)控制在0.07°以下。

摘要：现阶段自由曲面光学元件的加工成为了制约其发展和应用的关键问题,利用高自由度的数控加工设备自动化生产取代传统手工打造已经成为必然趋势。利用工业机器人模拟精密机床动作,搭载合适的工具头对自由曲面光学元件进行研磨,既提高了原本手工研磨的效率,又相对精密机床实现了成本的降低。以Preston理论为支撑,设计并制作了适合工业机器人自动光学研磨的工具头,并用实验和实际加工验证了该方法的可行性。