摘要：为了解决大角度照射下的单侧介质加载的频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾,本文采用离散粒子群算法(discrete particle swarm optimization,DPSO)优化设计FSS的周期间隔和图形几何尺寸等多个参数,在通带高透过率和阻带高反射率要求之间寻求一个最优的折衷的设计目标.仿真与试验表明:在TE电波70?照射下,采用DPSO优化出的一个半波壁厚电介质加载的密集型Y环孔径结构,其通带透过率达到80%,阻带透过率低于30%,从而为大角度照射下的天线罩提供一种优良FSS设计结果,并为解决FSS通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾提供理论指导.

摘要：频率选择雷达罩是频率选择表面(FSS)的重要应用之一,为了获得频率选择雷达罩更好的隐身性能,设计了一种基于开孔单元FSS新型单元FSS.这种新型单元是在原有开孔单元周期边界处增加条形孔构成,其传输性能兼具开孔型和贴片型FSS的特征,因此称作混合单元频率选择表面.以FSS在某导弹雷达罩上的应用为背景,采用周期矩量法及离散粒子群算法进行设计优化.仿真结果表明,新型混合单元FSS与对应的开孔型FSS相比具有更陡峭的过渡带和更低的阻带透过率;与双屏FSS相比具有更低的通带插入损耗和更薄的厚度,且结构和制作工艺相对简单.采用自由空间法对等效平板样件进行传输性能测试,测试和仿真曲线符合较好,验证了设计的准确性和可行性.新型混合单元FSS特别适用于敌我双方工作频段接近的情形,它的提出为FSS隐身雷达罩研制提供了一条可行性较高的新途径.

摘要：以氟化镁为基底材料,采用基底、金属网栅与频率选择表面一体化设计方法设计了一种雷达波与光学波段双带通的结构.利用模式匹配法对设计结构的传输特性进行了仿真研究,并将设计结果与制备样件的测试结果进行了对比分析.结果发现:采用一体化设计的方法设计光学透明频率选择表面,不仅能够快速得到电场基函数而且还能够准确预估其谐振尺寸,从而在提高计算效率的同时避免了模式互作用零点的出现.采用一体化设计方法获得了具有稳定滤波特性的光学透明频率选择表面,为雷达/红外双模制导头罩的电磁屏蔽技术和隐身技术提供了一种有效技术方案.

摘要：为了实现双通带频率选择表面(FSS)在较厚介质基底、较大频带间隔和入射角度下的工程应用,设计制备了一种性能优良的Ku/Ka波段双频FSS结构.利用FSS栅瓣图分析了FSS具有稳定滤波特性的条件.应用矢量模式匹配法计算了基于分形技术和复合图形技术的FSS的传输特性.根据单元谐振模式和FSS传输特性归纳了厚介质基底、较远双通带FSS的设计原则,最终优化出一种由方环复合"Y"环单元组成的FSS结构.结果表明:该结构在6.7mm厚介质基底上0°—45°扫描范围内,在Ku/Ka波段具有稳定的双频传输特性,透过率均优于75%.这为设计基底厚度较大、频带间隔较远、入射角度要求较高的双带FSS结构提供了理论参考与实验依据.

摘要：提出了一种新型无遮拦红外折反射光学系统的设计方法以解决原系统存在的中心遮拦问题.分析了传统离轴两反望远系统由于存在线性像散而无法实现无遮拦设计的原因,给出了消线性像散的条件.基于上述条件提出了通过对接共轴透镜组实现无遮拦折反射系统设计的基本思想.最终,通过联接不同的中继镜组完成了无遮拦中波、长波红外系统的设计.设计的应用于制冷型3～5 μm中波和8～12 μm长波红外的两套无遮拦折反光学系统的焦距为200 mm,F数为2,全视场为2.75°×2.2°.各视场光学传递函数显示设计的光学系统的成像质量接近衍射极限.得到的结果表明,利用消线性像散的共焦离轴两反系统与同轴透镜组联合设计,可以得到高性能无遮拦的折反射红外光学系统.

摘要：定义了调制传递函数相似度作为优化波前编码系统的评价函数,并在光学设计过程中通过引入数学软件实现了波前编码系统的快速优化。在优化过程中,通过引入数学软件与光学设计软件的动态数据交换接口实现了优化函数的快速计算和高速数据交换,并通过采用遗传算法加快了评价函数收敛速度。经过优化系统调制传递函数相似度由原来的0.0187降为0.0119,且调制传递函数幅值均高于0.18,处于设定的范围内。研究结果表明动态数据交换和外部程序的引入可以进一步提高具有特殊性质的非常规光学系统优化效率。

摘要：将谐振型频率选择表面负载阻抗分离可形成基于耦合机制的互补频率选择表面(CFSS).控制容性表面单元的旋转角α,可调节CFSS谐振频点.以"Y"形单元为例,利用耦合积分方程法计算了CFSS的频响特性,并通过自由空间法测试250mm×250mm样件.计算与测试结果表明:随着α角变化,CFSS能够实现主动变频功能,为主动FSS设计提供借鉴.

摘要：为了实现大口径凸面反射镜检测,研究了大口径标准镜组的设计与研制技术。针对口径Φ为350mm、焦距为4400mm的标准球面镜组,完成了标准镜头设计分析、面形和曲率半径误差标定以及系统集成与实验验证。光学设计软件模拟分析结果表明镜头设计波像差达到0.0001λ[峰谷值(PV),λ=632.8nm],该标准镜头参考球面标准镜面形加工精度达到0.088λ(PV,λ=632.8nm)、0.006λ[均方根(RMS),λ=632.8nm],某项目Φ为320mm、R为4092mm的碳化硅凸面反射镜最终加工检测结果达到0.102λ(PV,λ=632.8nm)、0.011λ(RMS,λ=632.8nm)。结果表明采用该大口径标准球面波透镜组为大口径长曲率半径凸面反射镜提供了一种高精度检测的手段,解决了大口径长曲率半径凸面反射镜检测难题,采用该标准球面镜结合基于数字样板的非零位检测方法也可完成浅度非球面或自由曲面面形实时高精度检测。

摘要：以互补频率选择表面(CFSS)结构的强耦合作用为基础,设计一种具有极化分离作用的频率选择表面(PSS),当容性表面与感性表面沿周期排布方向具有横向位移时,CFSS成为具有TM带通、TE带阻的极化分离结构.建立等效电路模型分析PSS结构极化分离原理,采用耦合积分方程法计算极化分离结构的传输特性以及容性表面和感性表面的电场分布.理论分析与实验测试结果均表明:PSS具有良好的极化分离特性和角度稳定性,为极化波产生器和极化分离结构的设计提供借鉴.

摘要：针对三线阵测绘相机光学系统设计的指标要求,综合考虑空间环境适应性、结构布局等因素,采用像方远心光路设计了一种兼具匹兹瓦型与对称型优点的新型光学系统结构。该系统在Nyquist频率77 lp/mm时,正视相机全视场的平均传递函数为0.613,前、后视相机全视场的平均传递函数为0.578;正视相机畸变为2×10-5,前、后视相机畸变为2.4×10-5。运用公差的灵敏度分析和反转灵敏度分析,计算了系统内各公差参数对光学系统成像质量的影响,给出合理的公差要求及合适的补偿调整参数。按给定的公差要求,加工、装调了具有较高成像质量的光学系统。实验检测结果表明,各相机光学系统传递函数的测试值均在0.451以上,满足实验室静态传递函数>0.2,相对畸变<3×10-4的指标要求,制定的公差合理、可行,验证了公差分析与研究方法的正确性。