摘要：为了提高双灯投影机方棒照明系统的光能利用率和照明均匀性,提出一种方棒照明系统优化设计方法.该方法利用光学扩展量守恒原理确定方棒出射光线的最大可利用角度,并由此计算得到在实际光源下的系统最大能量利用率;通过对不同方棒尺寸的系统能量利用率分析,得到图像芯片尺寸、方棒尺寸及数值孔径之间的最佳匹配关系.利用该方法,设计并实际制作了DLP(数字光处理器)双灯照明投影系统.实验测试结果表明,利用该设计方法设计制作的双灯投影系统具有较高的能量利用率和均匀性,设计与实测结果具有较好的一致性.

摘要：根据坦克目标搜索/跟踪系统的要求,设计了工作于8~12μm波段折/衍射混合红外连续变焦距光学系统。该系统解决了传统系统不能同时满足长焦距、大相对孔径、高变倍比、高成像质量和系统结构简单的缺陷,使设计的系统相对孔径大,F数为0.9,变焦倍率为11×,系统在长焦距时,可识别1500 m远的坦克目标。变焦系统仅用7片锗透镜,通过引入二元面和非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率为17 lp/mm处,全焦距范围内调制传递函数（MTF）值均在0.64以上,接近衍射极限;系统在接收半径为17.5μm的探测器敏感元内,能量集中度大于82%,表明系统具有良好的成像质量,满足坦克目标搜索识别系统的总体要求。

摘要：激光四象限定位光学系统具有体积小、精度高的优点。针对传统激光四象限定位光学系统结构复杂、质量大、成本高的缺点,提出采用菲涅尔透镜代替普通透镜。根据激光四象限定位光学系统定位原理,分析了光斑照度分布对四象限探测器输出偏差信号与目标方位角之间线性关系的影响,认为只有中心光照度低于边缘光照度的光斑才能产生这一理想线性关系。给出理想激光四象限定位光学系统的设计方法,利用此方法设计了实例,验证了分析结果的准确性。模拟结果中输出偏差信号与目标方位角的比值接近常数。

摘要：针对长波用160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12μm波段折射式红外连续变焦光学系统.该系统具有相对孔径大,F数为1.1,变倍比高,变焦凸轮曲线平滑等特点.系统使用锗和硫化锌两种普通红外材料,通过引入非球面校正系统轴外像差,在中焦时采用平滑换根提高了变倍比,通过对凸轮曲线的优化设计,有效地控制了变焦过程中光轴漂移.系统在空间频率为17lp/mm处,全焦距范围内调制传递函数均在0.55以上,接近衍射极限;系统在接收半径为17.5μm的探测器敏感元内,能量集中度大于78%,表明该系统具有良好的成像质量.

摘要：采用长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了工作于8μm～12μm波段折射式红外连续变焦光学系统,该系统具有大相对孔径,F数为1.2,变倍比10×,高成像质量等特点。系统使用锗和氯化钾两种普通红外材料,通过引入非球面校正系统轴外像差和高级像差,在中焦时采用平滑换根快速提高变倍比。系统在空间频率17lp/mm处,全焦距范围内调制传递函数(MTF)均在0.55以上,接近衍射极限;系统在接收半径17μm的探测器敏感元内,能量集中度大于72%,表明该系统具有良好的成像质量。

摘要：本文根据某远红外变焦光学系统的技术指标要求:波长为8μm～12μm、焦距为60nm～240mm的4倍连续变焦功能、F/#为1.5、短焦视场大于10°,研究了各种变焦光学系统的结构形式和各种结构形式的优缺点,分析了变焦系统的变倍方式。另外,研究了非球面设计的特点,并将其成功引入该变焦系统的设计。最后,系统采用锗为材料,选择负组机械补偿,仅通过单一镜片的变倍组和补偿组的轴向移动,就可满足变倍和像质要求。引入非球面后的结果表明,非球面不仅能简化系统结构、减轻系统重量,而且能有效提高系统的像质,是提高远红外变焦光学系统性能的有效途径之一。