大光轴倾角的偏光干涉测量方法

针对偏光干涉法测量晶体光轴倾角存在精度低、范围小的缺点，提出了用相对光轴出露点的条纹数而不是距离来决定光轴倾角。将条纹数分为整数部分和小数部分，用非线性插值方法求解小数部分，用主截面内干涉条纹的相对位置决定整数部分。对6块铌酸锂晶体在不同单色光源、不同数值孔径下进行测量，结果相当一致。实验表明，光轴倾角的测量范围可有效拓宽，而测量误差可减小到0．1^o。     

钢条封装的光纤布拉格光栅温度传感器

介绍了光纤布拉格光栅传感器测温的基本原理以及一些布拉格光纤的封装方法,在此基础之上探讨了一种新型的布拉格光纤光栅的封装方法即用钢条对布拉格光纤光栅进行封装,并通过实验对祼光栅和封装后光栅的温度特性进行了研究.实验采用了恒温水浴装置,在25℃至70℃温度范围使用了中心波长为1530.5 nm的光纤布拉格光栅进行测量.先进行了祼光栅的测量,在光栅封装之后又进行了测量.实验结果表明,光纤光栅在封装之后温度灵敏度为裸光栅的2.5倍.其线性拟合度达到0.996.     

多角度偏振成像光谱仪的光学设计

大气气溶胶是引起全球气候变化和空气质量问题的重要因素之一,利用卫星遥感监测全球大气气溶胶具有重要意义。利用大气气溶胶的多角度偏振光谱信息联合反演,可有效去除地表反射的影响,获得精确的遥感结果,因此亟需研究具备多角度偏振光谱信息获取能力的一体化光学仪器。所设计的多角度偏振成像光谱仪光学系统,前置望远物镜采用多镜头视场拼接方式,实现地面目标沿轨方向60内多角度探测,分光系统共用一个Offner分光装架。像质评价结果显示,在探测器奈奎斯特频率处中心波段的MTF达到0.8,点列图均位于艾里斑范围内,各项指标均满足设计要求。光学系统整体结构紧凑、无运动部件,可实现目标多角度偏振光谱图像的信息获取。     

膜基反射镜的非线性有限元挠度分析

介绍一种获得较精确的膜基反射镜挠度数值解的方法。通过非线性有限元分析,对三种有限元网格划分方法进行研究比较,建立符合实际情况的有限元模型,给出薄膜分析中施加预应力的方法,分析研究膜基反射镜的挠度特性。首先在简易边界条件下,验证有限元分析结果符合固定支撑圆板挠度弯曲问题的理论值;然后运用此方法分析复杂边界条件下膜基反射镜的表面位移情况,获得膜基反射镜面形特征数据。获得的挠度值相对误差小于0.04%,为深入研究膜基反射镜成型及面形控制做了准备。     

两种稀疏孔径系统的成像研究

介绍一种由九个子镜构成的复合三子镜稀疏孔径系统及其结构形式。将复合三子镜和同样由九个子镜构成的典型GOLAY 9稀疏孔径系统进行比较来研究两种稀疏孔径系统的成像情况。通过比较它们的结构特点与调制传递函数,并计算两种稀疏孔径系统的等效直径和实际等效直径,对不同填充因子的两种稀疏孔径模拟成像和维纳滤波,用图像的标准差和对比度指标对两种系统的成像像质进行评价。结果表明:在调制传递函数(MTF)的最大值方向,除归一化频率在0.55~0.65以外的空间频率处复合三子镜I 型的MTF明显高于GOLAY 9的MTF。当填充因子≥20%时,复合三子镜I 型和GOLAY 9的等效直径和实际等效直径基本接近。在空间频率24~45 lp/mm处,图像对比度复合三子镜I 型优于GOLAY 9,复合三子镜整体性能与GOLAY 9相近,且复合三子镜在结构排列上具有对称易装调的优点。     

Golay6稀疏孔径系统成像研究

稀疏孔径系统应用于航天遥感领域可以获得与全孔径系统相当的空间分辨率,而整个系统的体积和重量明显减小.分析典型Golay6结构,给出稀疏孔径光学系统调制传递函数的表达式,分析Golay6稀疏孔径系统的调制传递函数,并进行模拟成像.Golay6结构是非冗余的稀疏孔径结构.     

长焦距同轴四反射镜光学系统设计

低成本、高性能对地遥感微纳卫星是当前研究和开发的热点，为适应微纳卫星平台，要求空间相机具备小型、轻量化的特点。在其体积和质量的限制下，设计结构尽可能紧凑的长焦距大视场望远物镜是成功研制高分辨率对地遥感光学相机的关键，研究利用同轴四反射镜系统解决这一问题的可能性。首先，介绍无二次遮拦同轴四反射镜望远物镜的组成与工作原理；基于近轴光学和初级像差理论，导出几何约束条件和初级像差公式，给出结构紧凑的长焦距同轴四反镜系统的设计思想与方法；最后给出举例及设计结果。优化设计了全视场角11、有效焦距2 100 mm、F数为7的同轴四反射光学系统，总长228 mm，约为有效焦距的1/9，结构简单紧凑，像质接近衍射极限。     

基于MODTRAN模型计算星载CCD相机信噪比

信噪比表征CCD相机的辐射分辨能力,是评价星载CCD相机图像质量的重要参数。传统的相机信噪比计算方法多为构造模型、推导出计算公式、代入器件参数求解,这样的计算没有考虑相机在轨工作的工作环境,结果值较真实值有显著差距。文中利用MODTRAN模型,对相机在轨工作环境的地面与大气的辐射进行了模拟计算,用实测噪声值代替传统的噪声模型进行计算,最大程度地使计算条件符合星载CCD相机实际在轨工作的情况。还综合考虑了不同太阳高度角、地面反射率条件下CCD相机的信噪比变化情况,量化分析了这些客观因素对CCD相机实拍时信噪比可能造成的影响,该分析对选择星载CDD相机拍摄的季节、时辰有参考价值。     

本征型光纤倏逝波化学传感器的研究

为了克服传统光纤化学传感器的不足,本文提出基于倏逝波原理的本征型光纤化学传感器。根据光线理论数值分析了传感器几何结构参数,溶液折射率与灵敏度的关系。通过化学腐蚀方法制备出不同参数结构的传感器,进行实验系统设计,并用不同浓度亚甲基蓝对这些传感器进行了实验研究。实验结果与数值计算结果一致,传感区纤芯越细,越长,其灵敏度越高。为了提高传感器灵敏度并保证纤芯不至于太细而折断,应少减小传感器直径,有效增加其长度。