R-C光学系统设计及杂散光分析

将光学系统设计与杂散光分析相结合,介绍了一种焦距2000 mm、F/#=10、2ω=1.66°的空间用R-C光学系统,系统像质优良,结构紧凑.同时,针对R-C系统的特点,考虑轴外渐晕的影响,计算了主、次镜内遮光罩的尺寸,给出外遮光罩的设计方法,对该R-C望远镜系统进行了遮光罩设计,并用光学软件进行杂散光分析,计算得到方...     

一种折反二次成像式长波光学系统的杂散光抑制

讨论了一种折反二次成像式长波红外光学系统的杂散光抑制方法,该光学系统采用R-C反射式结构和二次成像光路,用于小型低成本红外成像制导系统。利用LightTools软件仿真找出光学系统中的主要杂散光来源和传输路径,结合仿真分析结果设计出了合适的机械拦光结构。然后在LightTools中建立了光学机械结构模型针对杂散光抑制进行了迭代设计,并对杂散光抑制效果进行了仿真验证。设计的光学系统加工、装配完成后进行了太阳杂散光抑制试验,仿真和试验结果表明:太阳夹角7以外不存在杂散光干扰,可以满足系统杂光抑制要求。     

反射光学系统杂散光的消除

成像光学系统中的杂散光会引起像质模糊和对比度下降,在对像质要求较高,或被探测的光能量微弱的情况下,必须对杂散光进行消除。R-C (Ritchey-Chretien)系统是卡塞格林系统的一种形式,在地面光电探测和空间对地观测等方面都有广泛应用。以焦距为2 m,相对孔径为1/4的R-C系统为例,介绍了利用计算机仿真技术进行消杂散光设计和评价的原理,结合CAD建模进行了主镜内遮光罩、外遮光筒、次镜百叶窗式遮光罩的设计。使用光线模拟追迹软件TRACEPRO建立的测试系统进行仿真测试,得到R-C系统的杂光系数为6.4%,证明了设计的可行性,为应用和进一步的优化设计提供了依据。     

红外同声传译系统及其设计

本文首先阐述同声传译系统的各种方式和特点，然后对篝的红外同声传译系统的原理，系统组成及其红外辐射器的特性进行分析，说明红外辐射器的安装角度不同对覆盖区域的影响，并提出了设计要点和注意事项，最后例举了两个设计实例。     

含特殊整流罩的红外光学系统设计

提出了一种有效的特殊整流罩及其像差校正器的设计方法,运用Wassermann-Wolf微分方程组(W-W方程组)的原理,通过在商业光学设计软件中编译宏程序曲面拟合的方法得到校正器最佳面形,从而可以校正整流罩引入的球差、彗差,使系统成像质量得到较大的改善.文章在基于W-W方程的基础上,针对应用于红外系统的特殊整流罩做了实际方案设计,研究的光学系统工作谱段为中波红外,视场大于3.5度,F数F/1～F/2.5,系统采用了复杂化的R-C系统,最终成像质量达到衍射极限,可以满足特殊条件下的红外谱段成像要求,具有较高的实用价值.     

R-C光学系统的计算机辅助装调

R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指导装调工作,达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长,达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像,获得的图像图像清晰,层次丰富,验证了装调工作的正确性。     

遥感应用中短波红外探测器系统的信噪比计算

短波红外探测器技术在空间遥感领域有着重要的应用。在焦平面系统中，信噪比是设计的一项重要指标。正确计算信噪比可以检验设计的正确性，衡量设计系统的整体性能，并对系统中器件和规格的选择做出指导。介绍了两种针对短波探测器系统信噪比的计算方法，并对其进行了分析比较。最后，分别使用两种方法对一个实例进行信噪比计算，并将结果进行了比较。     

红外成像制导仿真技术分析研究(一)

概述了国外红外成像制导仿真技术的发展状况，分析探讨了红外成像仿真的工作原理、系统组成，设计要求及其关键技术，展望了红外成像制导仿真技术的发展趋势。     

模拟红外告警系统图象的讨论

红外告警系统的图象模拟对于系统的设计具有指导性的作用。本文对图象模拟内容和要求进行了讨论，分析了目标、背景、干扰、传感器的模型，红外告警系统的目标－飞机和导弹可被视作点目标。背景主要由大气、云层、太阳散射，地物场景等构成；系统传感器对信号的影响可用传递函数计算后再经傅里叶反变换得到，系统噪声可用随机数结合方均根值表示。最后，简要讨论了软件的结构。     

红外成像制导仿真技术分析研究(二)

概述了国外红外成像制导仿真技术的发展状况，分析探讨了红外成像仿真的工作原理、系统组成、设计要求及其关键技术，展望了红外成像制导仿真技术的发展趋势。     

地平式大口径地基望远镜主光学系统装调技术

望远镜的装调过程对整个望远镜系统的精度具有至关重要的作用。本文扼要地叙述了地平式大口径地基望远镜系统的装调过程,描述了在整个视场要获得较好像质的工程方法,找出装调的一般规律,其方法主要适用于卡式和R-C式望远镜。装调过程主要包含针对系统的粗调和针对光学系统像差的精调。     

一种激光搜跟器的光学设计

为提高激光搜跟器对地目标的搜索范围和成像分辨率,提出了一种机载平台下的共孔径激光搜跟器扫搜和跟踪目标的方法,并进行了光学系统的设计。激光搜跟器采用捷联的方式固定于飞行器上,提高了其稳定性;激光的出射和回波的接收,采用共孔径的R-C式反射望远系统实现,缩小了其整体尺寸,并提高了成像分辨率;扫描搜索目标采用双光楔组件实现,并提高了搜索频率和扩大了搜索视场;给出了双光楔旋转角和出射光偏转角之间的关系。设计结果表明,当系统通光孔径为φ300 mm,焦距为2 100 mm时,总体尺寸为685 mm,可扫描搜索视场为±5°,成像视场为±0.08°,成像点弥散斑最大为2.417 μm,系统MTF值在50 lp/mm时大于0.4,满足成像要求;当目标距离为3 km时,可搜索范围达到526 m,可实现对4 m大小目标的成像,成像分辨率为2″。     

一种提高SAR ADC的D/A转换精度的方法

为进一步提高R-C型SAR ADC的转换精度,在传统R-C型D/A转换结构的基础上,增加了一个偏移量模块,引入了小的偏移量。在采样过程中,当输入转换电压发生低于1个有效位的变化时,D/A转换结构能更精确地采样。该改进方法不改变传统电路的基本结构,只需增加很少的元件,就可改善ADC的精度和对零点采样的准确性。对10位R-C型SAR ADC进行了D/A转换和静态参数仿真。结果表明,INL、DNL均在±1 LSB内,证明了改进方法的有效性。该方法可适用于其他位的R-C型D/A采样网络。     

光学元件质量对红外光学系统信噪比的影响

基于米氏散射理论,建立了光学元件基板不同疵病等级光学元件的散射模型,进而定量分析了元件表面存在粒子污染时的基板缺陷复制引起的表面散射特性。在此基础上,以R-C光学系统为例,利用ASAP（Advanced System Analysis Program）光学分析软件,针对主镜表面存在粒子污染的情况,仿真计算和分析系统主镜基板不同疵病等级的杂散辐射特性,并根据信噪比的计算方法,对系统信噪比进行了计算和分析。结果表明:当天空背景辐射温度不变时,随着主镜基板疵病等级的增加,系统信噪比明显减小。当主镜基板疵病等级不变时,随着天空背景辐射温度的升高,主镜基板不同疵病等级对信噪比的影响逐渐减小。当天空背景温度为200 K时,对于主镜表面粒子污染为300等级（粒子表面覆盖率为0.03%）,且其基板疵病等级分别为I-10、I-20、I-30、Ⅱ和Ⅲ五种情况,计算得到系统相对信噪比（相对于理想主镜）分别为0.932、0.920、0.906、0.832和0.807。由此可见,当元件光学特性变差时,为保证微弱信号的有效探测,必须将疵病等级严格控制在Ⅱ级以内。     

凸二次非球面反射镜的自准法检验

在反射光学系统中大多采用凸非球面,但凸非球面的加工和检验一直是比较困难的问题。利用透射凸二次非球面具有自消像差的能力,从三级像差理论出发,提出了凸二次非球面的透射式自准检验和反射式自准检验两种方案,解决了采用Hindle球检验口径过大的问题。以某型号φ600R-C系统的凸次镜为例,分析了加工过程中的检验精度,并和Hindle球检验方法进行比较。结果表明,凸非球面的自准检验是一种切实可行的高精度检验方法。     

An analysis of the anomalous dip in scattering parameter S/sub 22/ of InGaP-GaAs heterojunction bipolar transistors (HBTs)

The kink phenomenon in scattering parameter S/sub 22/ of InGaP-GaAs heterojunction bipolar transistors (HBTs) was explained quantitatively for the first time. Our results show that the output impedance of InGaP-GaAs HBTs can be represented by a simple series resistance-capacitance (R-C) circuit at low frequencies and a simple parallel R-C circuit at high frequencies very accurately because of the high output resistance of HBTs. The behavior of S/sub 22/ of HBTs is in contrast with that of field effect transistors (FETs), where the smaller drain-source output resistance R/sub ds/ obscures the ambivalent characteristics.