摘要：飞机侦察系统性能判断是通过野外与实验室测试两种方式进行验证的。在实验室建立可见光靶源,放置在二维转台上,利用卤素灯、美军标靶源、光学系统模拟远距离目标,在规定的技术指标的基础上,设计出可见光靶源光学系统。通过光路设计、温度场分析,计算出光路束散角,设计出光阑孔,分析温度变化对光学镜片的影响,通过精密测微自准直仪检测,所有形变量均为微米级,验证了其光学设计的可靠性,满足飞机侦察系统的测试要求。

摘要：为满足紫外波段对产品的检测与识别需求,设计出一套宽光谱、较大视场、较大光圈、结构紧凑的紫外工业检测光学系统,要求紫外工业检测镜头的工作波长为240~320nm,全视场角为40°,系统焦距为15mm,F数为3,系统总长小于60mm。该系统采用MS20-UV型紫外电荷耦合器件(CCD),其分辨率为1920pixel×1080pixel,像元尺寸为5.48μm×5.48μm。从成本及像质方面综合考虑,最后采用全球面透射式且非胶合方案。该系统采用反摄远物镜为初始结构,利用Zemax光学软件进行设计;结合工艺要求对设计结果进行公差分析,确定公差误差的来源,并进行相关结构的优化,给出优化前后的蒙特卡罗模拟结果;最终设计出全视场调制传递函数(MTF)在100lp/mm范围内均大于0.5、场曲小于0.1mm、畸变小于1.3%的紫外镜头。与其他紫外系统相比,设计的系统具有成像质量高、分辨率高、畸变低、焦距短、结构紧凑的优点。

摘要：根据目标激光散射回波的基本特性和边缘跟踪概念，设计并制作了一套单管调频连续波（ＦＭＣＷ）体制的相干式ＣＯ２激光雷达光学系统。这套系统的组合像差弥散斑直径约５０μｍ，用０．１８ｍｒａｄ全发散角的细光束照射目标产生了较好的误差信号。激光束模式较好时，系统接收到了７．８ｋｍ处房屋的后向散射信号，经扫频窄带滤波后，信号具有较高的信噪比，此时激光器输出功率约为５Ｗ。

摘要：衍射计算是设计光盘光学系统的基础。由于光盘信息符（坑点）尺寸可以和波长相比较或更小，标量衍射理论的有效性必需进行检验。首先分析了标量衍射理论的能量计算误差。对于典型的坑点尺寸，标量理论的能量计算误差高达１９％。然后用耦合波理论分析了入射波偏振态的影响。计算表明ＴＭ波和ＴＥ波的衍射特性与标量理论的结论相差较大，ＴＭ波和ＴＥ波的衍射行为也有差别。这种差别是由电磁场边界条件引起的，且会随着坑宽的缩小而增大。对于ＤＶＤ，标量理论的误差已经很大，要得到准确的结果就必须采用矢量衍射理论。

摘要：光学透过性能对信号微弱的激光汤姆逊散射测量系统极为重要。主要讨论了HT-7 Nd：YAG激光汤姆逊散射系统光学设计中消除杂散光和提高散射信号传输效率的方法，并对系统的光学性能进行了模拟计算。模拟结果显示，干涉滤光片分光谱仪的光学透过性能随电子温度的升高而增强，等离子体电子温度为1keV时其透过率可达到10％；汤姆逊散射信号非常微弱，等离子体电子密度为1×10^19／m^3时每道信号仅有几百到上千个光子；等离子体电子温度在0．3～5．0keV范围内时，光子量子统计涨落引起的电子温度测量误差在3％以下。

摘要：车载平显系统(HUD)可以让驾驶员更快速地查看车速、导航等相关信息,缩短驾驶视觉盲区时间,减少交通事故,改善驾驶体验。为加快车载HUD的普及,研究基于数字微镜元件(DMD)的微型投影系统,并以符合车身结构的反射式光学系统为核心,给出了仿真模型。借助投射投影屏,图像多次反射后进入人眼,形成位于挡风玻璃前端的虚像。设计目标显示,虚像距离为2.5 m,驾驶员不需要改变视距便可查看图像内容;水平可视范围为140mm,垂直可视范围为60mm,得到眼睛在不同位置看到的图像的光学传递函数,均接近衍射极限,表明图像清晰,设计效果较好。图像视场角为水平12°,垂直6.75°,在不干扰驾驶员视线的情况下提供了足够的显示面积。

摘要：为实现不等壁厚复杂零件的激光增材制造,设计开发了一种基于自适应镜的可变圆光斑激光熔覆光学系统。系统由反射式抛物准直镜、反射式自适应镜和反射式抛物聚焦镜等组成。通过气压比例阀调节自适应镜腔内气压,改变自适应镜表面曲率半径,使光束以不同程度的会聚角或发散角入射到反射式抛物聚焦镜,从而改变作用在工件表面的激光光斑大小。建立了基于自适应镜变斑光学系统的物理模型,通过Matlab和Zemax软件仿真分析了自适应镜焦距的变化范围、反射式抛物准直镜与反射式抛物聚焦镜的焦距和位置,以及光纤激光光源参数等对系统变斑特性的影响。采用6 kW光纤激光器,按照变光斑、变功率、等速度、等功率密度的方案进行激光熔覆工艺实验,实现了壁厚由3 mm渐变到8 mm的椭圆形工件的激光熔覆增材制造。

摘要：基于潜望镜的基本原理,设计了一种焦距252 mm^504 mm的连续变焦潜望镜光学系统,该系统将传统的采用翻转变倍方体的跃式变倍方式改为沿轴向移动变倍镜组和补偿镜组实现连续变焦的方式。系统经仿真验证及像质分析证明,各项性能指标均满足设计要求。测试结果表明,光学系统空间分辨率小于2′。

摘要：为了明确近红外成像光学系统对杂散光的抑制能力,设计了一个光谱为0.75μm^1μm,焦距12.002mm,F/1.8,视场15°×15°的光学系统,其结构为改进型的双高斯结构。实验结果表明:设计的光学系统的各视场光斑在艾瑞斑内,焦移量最大为4.9μm,球差约为1μm,垂轴像差最大为3μm,MTF接近衍射极限。对设计的光学系统进行了杂散光评估和杂散光抑制,得到了杂散光抑制前后的点源透射比。分析结果表明:与未加遮光罩相比,加入遮光罩的光学系统PST值下降了76.6%~87.5%。

摘要：在高分辨力光学系统中,光学元件偏心引起的光学系统初级像差特性已经成为系统设计和装调必须要考虑的因素,文中拟从分析透镜横向失调量对像差影响的基础上,提出了一种考虑像差特性影响的光学零件装调校正方法。在考虑光学元件偏心对像差的影响的情况下,推导了光瞳中心位置和像面中心位置随透镜偏心程度的变化,建立了光学系统失调校正量和像差增量之间的数学关系,提出了一种基于像差理论的透射式光学系统横向失调校正方法,可以弥补现有高斯光学校正方法的不足。以三透镜准直系统为例,利用ZEMAX软件仿真验证了文中方法的有效性,实验表明该方法所选择的调整方案在所有调整方案中引起的像差增量最小,降低了校正过程中对光学系统成像质量的影响。