摘要：以K9为基底设计了一种超宽截止边带滤光片,即:截止带波长0.5～0.85μm、高透波长0.9～1.3μm,膜层总数为57层,总厚度达6.026μm,工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法,薄膜材料仅含有TiO2和SiO2,并分别作为高低折射率材料。利用分光光度计对该膜系样品的透过率进行测量,测试结果表明截止区(0.5～0.85μm)的截止深度达5×10-3以下,截止带宽达350 nm,0.9～1.3μm通带内的平均透过率也达到83.14%,除通带短波边缘外,实际样品的光学特性与设计结果基本相符,具有宽截止带深截止度、高通带透过率的特性。环境测试表明:薄膜具有良好的稳定性和牢固度。该边带滤光片可以应用于可靠性要求较高的环境中。

摘要：光学系统结构决定了CCD相机的外形尺寸和布局,为保证相机的小型化、轻量化及稳定性,本文针对光学系统设计指标的要求,分析、比较了折射式、反射式及折反射式等光学系统的结构型式,综合考虑相机的空间环境适应性和结构布局等因素,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。设计的光学系统成像质量好,在Nyquist频率为77lp/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。装调完成后对光学系统成像质量进行了检测,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。

摘要：为满足具有稳定传输特性的低剖面、宽带频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)结构的需求,提出了一种基于复合耦合型结构的宽带FSS结构。基于相邻周期子单元间相位-振幅的相互调制作用,建立新型宽带FSS的物理模型。采用全波数值仿真方法分析新型宽带FSS的电磁传输特性,以及扫描角度对其电磁传输特性的影响。最后,采用印刷电路板技术制备500 mm×500 mm的实验样件,并利用自由空间法测试其传输特性。实验结果表明:该结构具有稳定传输的宽频带特性,其-3 dB带宽为8.85 GHz,阻带顶部平坦、边缘陡直性较好,具有较好的入射角度稳定性。相邻周期子单元间相位-振幅相互调制作用理论为展宽FSS工作带宽提供了新方法,基于该方法设计的新型宽带FSS结构具有潜在的工程应用价值。

摘要：在简要分析各种检测大口径凸球面方法优缺点的基础上,提出了利用子孔径测量凸面反射镜的新方法,利用干涉仪标准球面波前依次干涉测定大口径镜面上各个区域的相位分布,通过子孔径拼接算法即可求解得到镜面全口径面形信息。对该方法的基本原理和实现步骤进行了分析和研究,建立了大口径拼接检测算法数学模型,设计并研制了大口径反射镜拼接检验装置。结合实例对加工过程中的口径为300mm的碳化硅凸面反射镜进行了9个子孔径的拼接干涉测量,并将检测结果与全口径面形测量结果进行对比,两种方法残差的PV值和RMS值分别为0.102λ和0.009λ(λ=632.8nm)。

摘要：本文以QF1为基底设计了一种宽带可见光区增透膜,即:增透波长0.4～0.8μm,工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法,薄膜材料仅含有TiO2和SiO2,并分别作为高低折射率材料。利用Edinburgh光谱仪对双面镀制该膜系样品的透过率进行测量,测试结果表明平均透过率达98.43%,通过SEM的膜层截面证实膜层比设计略偏厚,导致测试透过率与设计相比略有红移,但实际样品的光学特性与设计结果基本相符,具有宽带的增透特性。环境测试表明:薄膜具有良好的稳定性和牢固度。该增透膜可以应用于可靠性要求较高的环境中。

摘要：自由曲面能有效地简化光学系统结构并提高其性能,在照明光学系统和成像光学系统中均具有良好的应用前景。为了实现自由曲面的高精度光学检测,分析了自由曲面的计算机全息图(CGH)检测方法并讨论了它的限制因素;探讨了使用基准CGH区域解决自由曲面检测时的对准问题;设计并制作了直径为180 mm的CGH对某三次方项波前编码自由曲面(口径150 mm,PV为6λ,λ@632.8 nm)进行了光学检测,该方法的检测结果(0.068λrms)与非零位检测方法的检测结果(0.067λrms)一致,实验验证了自由曲面的CGH检测方法。该方法具有易对准、精度高和效率高的优点。

摘要：本文以K9为基底设计了一种宽通带宽截止带通滤光片，即：540～750nnl为通带区域，400—520nm、770—1100nm为截止带区域，为实现这一特性，在K9基底的两侧分别设置长波通和短波通组合膜系，分别用于截止400—520nm和770～1100nm，而两者通带交集为540～750nm，膜层总数为48层，膜层总厚度达5．03μm，工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法，薄膜材料仪含有TiO2和SiO2，并分别作为高低折射率材料。利用分光光度计对镀有该组合膜的样品透过率进行测量，测试结果表明540～750nm通带平均透过率达到了85．82％，通带相对半宽度达221nm，400～520nm和770～1100nm的截止度分别达到1．36％和1．27％，实验结果与理论设计基本吻合，达到了宽通带宽截止的目标，环境测试表明：薄膜具有良好的稳定性和牢固度。该组合膜系可以应用于可靠性要求较高的环境中。

摘要：针对用于地球静止轨道卫星的遥感面阵快照式成像光谱仪传输数据量过大引起的数据传输困难、信号采集处理时间长的问题,利用地球静止轨道平台可以长期驻留固定区域上空的特点,提出采用压缩感知的大口径宽谱段快照式光谱仪方案,对其光学系统结构进行设计,并对相关参数进行了计算。物镜采用同轴三反式无焦系统,用分色片对系统分光,经过对各系统进行优化处理,最终获得了幅宽为400 km×400 km,可见光地面像元分辨率为50 m、中波红外地面像元分辨率为400 m、长波红外地面像元分辨率为625 m的光学系统。该设计中,可见光路在78.125 lp/mm的MTF高于0.455,中波红外的光谱分辨率为光路在33.3 lp/mm处的MTF高于0.518,长波红外光路在20.8 lp/mm处的MTF高于0.498;可见光光谱分辨率为20 nm、中波红外的光谱分辨率为50 nm、长波红外的光谱分辨率为150 nm;可见光路二级光谱小于0.05 mm,设计结果具有良好的成像质量,各部分光学系统成像质量接近衍射极限,设计结果满足应用和指标需求。

摘要：分析航空相机光学窗口的热光学特性,选定熔石英作为窗口玻璃的材料,将热流密度加权分配到窗口外表面各个区域,并考虑整个窗口玻璃的辐射来计算其在一个工作循环内的温度分布。高空高速飞行时,气动热使窗口外表面的温度急剧上升,由于熔石英的导热率很小,窗口产生很大的轴向温差,分别取轴向温差55℃,70℃和90℃时的工况计算窗口热变形;光学窗口内、外表面的变形规律为近似球面,计算了其近似曲率半径,计算由面形变化和折射率变化引起的光程差并转化为Zernike多项式;将Zernike多项式系数带入Code V中考核窗口玻璃的光学性能,得到波像差变化量,其像面离焦量为-0.114mm,调制传递函数的下降最大值小于0.01。结果表明,光学窗口满足光学性能的要求。

摘要：针对硫系玻璃材料热稳定性高、光谱透射率好、适合模压成型等特点,提出一种采用硫系玻璃的长波红外光学系统设计方法。理论分析了被动式光学补偿和机械补偿的设计过程。根据被动光学补偿原理求解系统初始光焦度分配,借助被动机械补偿方法设计了一种大相对孔径红外消热差光机系统。系统焦距为90 mm,F数为0.9,适配长波（8-14μm）非制冷红外焦平面探测器,其像素为640 pixel×512 pixel,像素大小为17μm。在-40℃-50℃温度范围内工作时,系统各视场调制传递函数（MTF）均接近衍射极限。设计结果表明,利用硫系玻璃相互匹配并结合机械补偿方法可以实现系统被动无热化,能够得到性价比较高的红外成像光学系统。