热象仪扫描头调试报告

热象仪扫描头的调试,主要是光学系统的调试。本热象仪扫描头的光学系统是折、反射式的象方扫描。两维扫描是由摆动的平面反射次镜完成垂直扫描;由旋转的透射棱镜完成水平扫描。调试要达到的目的主要有两项,一是光学系统的各光学元件的光轴要同轴;一是将已同轴的各光学元件之间距离调整到符合设计要求,使二次成象象点落在探测器的光敏面上,探测器给出最佳信号。其光学系统如图示(图一)。     

可应用于高效光电对抗的新颖结构激光谐振腔

光电设备具备的猫眼效应可以将入射的光线沿原路反射,基于这一现象,可以将该光学系统作为激光器的一个腔镜构成激光谐振腔。文中计算了猫眼效应光学系统作为激光器腔镜的等效反射率。实验中用灯泵Nd:YAG激光器,角锥棱镜和猫眼光学系统搭建了免调激光谐振腔,获得了激光振荡,激光起振的同时,在猫眼光学系统焦平面不同材质介质上留下烧痕。这种将对方光学系统作为激光器的腔镜,激光起振即摧毁的构成,可应用于光电对抗之中实现高效对抗。     

激光加工中光束变换技术研究

激光光束形状和能量分布直接限定了激光加工的应用.为满足不同的激光加工要求,必须对激光光束进行光束变换.应用旋转棱镜和组合光学系统能够实现实心和环状光束之间的相互变换.从几何光学角度对旋转棱镜组合光学系统进行了理论分析和实验.通过调整正负旋转棱镜的间距d,荻取不同形状和能量分布的激光光束.实验结果表明,基于旋转棱镜组合光学系统的光束变换技术,有效地实现了多种形式的光束变换,提高了激光束的利用率,在激光k_T-领域中具有广泛的应用前景.     

激光扫描器用的后置透镜系统

本专利阐叙一种具有多面旋转扫描镜的输入输出扫描器,多面镜把通过后置透镜系统的光束直接对着被扫描表面。此项发明解决了后置光学透镜系统的光学元件受热的问题。并避免有后置光学系统的扫描器光学透     

强激光宽带扫描转镜的傅里叶光学研究

用标量衍射理论对光学系统进行了较详细讨论,并建立了相应的模拟计算软件.对于任意给定的激光及任意给定的输入光束,可以快速计算光束通过光学系统后任意观察区域的瞬时光束功率密度分布;当给定加热工件的运动速度及工件表面对光能的吸收特性后,利用该软件可以模拟给定时间间隔内材料表面吸收的能量分布. 利用任意分布光束作用的激光热处理温度场快速计算方法,可以为光学系统配制相应的热作用计算软件.因此,本研究工作可以作为常用振动镜及各种不同形式扫描转镜光束变换特性深入研究的参考,并为提高宽带扫描转镜及同类光学系统的使用质量提供了方便.(OG8)     

斜视步进画幅遥感相机像移补偿方法研究

提出一种通过扫描镜两轴旋转与像面旋转机构,配合使用实现斜视画幅相机像移补偿方法.首先,在扫描镜处建立飞机牵连铅锤坐标系、机体坐标系、航迹坐标系、扫描镜补偿坐标系、提取相机几何模型,假定机体坐标系与镜头光学系统物方主点重合.为求得两轴补偿角速度,必须经过坐标变换解算出目标在扫描镜补偿坐标系下的速度和视轴长度;为计算像面旋转机构的位置,必须计算目标在机体坐标系下像面上的像移速度.由于获得的姿态角信息来自飞机惯导系统,受实际条件制约,须对上述理想算式进行简化,以便工程应用,最终给出了简化后的补偿公式.     

带摆镜的二维扫描制冷红外光学系统设计

带摆镜的像方扫描光学系统通常只在一维方向扫描成像,当摆镜在二维方向摆扫成像时,摆镜方位俯仰耦合运动带来的对光轴指向、光斑尺寸、成像性能等影响不能忽略。分析了不同的摆镜扫描光学系统的基本形式,并对像方摆镜扫描光学系统二维摆扫带来的影响进行了分析。对内轴为方位、外轴为俯仰的像方摆镜在不同的二维摆扫角度下的入射光轴指向和窗口处光斑尺寸进行了理论计算,提出了二维像方摆镜扫描光学系统设计与分析方法。利用Zemax建立了二维像方摆镜扫描光学系统模型,仿真分析了不同方位俯仰摆扫角度下的成像性能、光轴指向以及窗口挡光情况。在不同方位俯仰角度下,光学系统在17 lp/mm处MTF均大于0.4,窗口极限挡光小于21.4%。     

近距离激光武器光学系统特性分析

对强激光近距离毁伤光学系统进行了优化设计,通过理论分析和外场实验研究了基于椭球镜光学系统的聚焦特性,并与传统的基于抛物面镜的光学系统进行了比较。优化了强激光近距离毁伤系统的发射光学系统,对光学系统的聚焦光斑进行了理论计算和仿真,分析了不同系统的激光光斑大小和功率密度。最后,通过外场毁伤实验,对设计结果进行了验证。实验结果表明,基于椭球镜的强激光近距离毁伤光学系统具有更小的衍射光斑分辨率和更高的能量集中度。     

摆镜工作的像旋问题探讨

摆镜工作的像旋问题探讨孟军和（航天工业总公司８３５８所天津３００１９２）红外光学系统是红外成像制导系统的一个重要组成部分，由于探测器方面的原因，目前多采用光机扫描方式来实现成像的要求。红外光学系统中经常采用摆镜作为其扫描器，而摆镜的摆动多会产生像旋问...     

共轴偏光瞳折轴三反射光学系统装调方法

为了实现共轴偏光瞳折轴三反射光学系统的高精度装调,提高其光学成像质量,研究了大口径非球面反射镜的微应力装配以及光学系统共基准的调校方法。采用光学定心加工实现主、次反射镜光轴基准与相应构件机械轴基准的高同轴度;采用Zygo激光干涉仪检测波像差,指导主镜、次镜以及三镜的装配过程,保证各反射镜装配组件完成后的面形精度与裸镜一致,并最终指导完成主次镜光学系统以及三反射光学系统的像质调整。此外,由于整个光学系统是偏轴使用的,推帚方向垂直于电荷耦合器件(CCD)线阵方向,采用折轴镜旋转并修切折轴镜垫圈的方法来消除由于折轴镜倾斜而引入的系统像散。实际装配结果表明:光学系统各个视场处的成像质量均达到系统装配指标,光学系统波像差均方根(RMS)值小于0.07λ,传递函数(MTF)大于0.57。     

激光告警方法及其装置

在各种激光告警方法和激光告警装置中，该装置是用来自激光束源的激光进行告警的，以导引飞弹、导弹及类似的飞行体，例如可直接照射到目标区的激光脉冲。激光束到达激光告警器的时间，即所谓的脉冲时间，是由在第一即时点测得的激光束散射光的第一幅值和在第二即时点测得的激光束散射光的第二幅值来计算的，而第一和第二个即时点之间的时间差以上升到常量的幅值为基础并与激光束的距离成正比，计算公式为Ｄ＝Ｋ·Ａｎ，式中ｋ和ｎ为常数，Ｄ为到激光束的垂直距离，Ａ为测得的幅值。激光告警装置包括一个有两个光输入的旋转光学系统，一个固定探测器系统，该探测器系统可探测经旋转光学系统的光输入入射的并通过该光学系统传输至固定探测器系统的光的幅度，还有一个用于确定与上述公式相符的脉冲时间的评估单元。光学系统包括，自每个光输入之后依次是一级柱面透镜、棱镜、反射镜、过滤器、二级柱面透镜、光阑和镜片。１４项声明，２张图纸。     

多光路激光成像扫描光学系统分析

介绍了多光路激光成像扫描光学系统装置和结构,分析了扫描光学系统的光束变换以及根据成像扫描光学系统分别作出了输出的束腰宽度与光学系统中透镜位置、成像线宽与光学系统中透镜位置的变化规律图.对扫描光学系统的参数进行了优化选择,给出了对激光照排机的成像扫描光学系统进行优化后的成像结果.     

双变形镜自适应光学系统全场补偿实验验证

在双变形镜自适应光学系统中,需要主激光出射时与信标光的振幅分布一致、相位共轭.当主激光到达目标时,光波的分布与目标上发射的信标光光波分布相同,主激光的振幅和相位都得到了校正.根据双变形镜自适应光学技术的概念,设计了一套基于双变形镜的自适应光学系统,对比了双变形镜和传统单变形镜对波前的空间校正能力,在实验上验证了双变形镜...     

新体制激光雷达光纤扫描系统

为了提高激光成像雷达的帧频与激光点斑密度,介绍了光纤扫描装置的原理。光纤扫描激光雷达系统基于两套激光发接收对称的光纤束,其发射系统由圆形排列到线性排列、接收系统由线性排列到圆形排列;圆形排列激光束与扫描摆镜、直线排列光纤束与物镜系统分别构成发收光学系统,实现光束在空间的偏转和接收。该雷达的核心是光纤束与光学镜头耦合构成的发收光学系统以及相应的控制系统。重点分析了光纤的数值孔径、瞬时视场角、成像视场、光学耦合效率等光学系统参数设定方法,介绍了一种光学镜头设计方案及控制系统中MCU的功能和参数选择方法。该项研究结合了国内的光学超精细加工、精密光学装调以及同步控制技术水平等设定合理的参数,概念新、方法新,实现光纤扫描激光雷达还是可行的。     

周视扫描成像红外双波段光学系统设计

介绍了一种周视扫描双波段红外光学系统,该系统利用K镜消除像旋转,能对中波3～5μm、长波8～10μm光谱进行双波段成像,且同时具有较大的扫描视场和较宽的光学口径.系统结构简单,装调方便,成像质量优良.     

激光水下成像发射光学系统的研究

水下远距离激光主动成像系统对扩束发射光学系统的扩束能力及其对距离的适应性提出了较高的要求。为了在不同的成像距离处都获得适当大小的光斑,论文对激光水下成像发射光学系统进行了研究,设计了一种变倍的发射光学系统,研究了激光光束通过该发射光学系统的变换规律,推导了目标距离与变倍光学系统动镜组的位置调整量的数学关系,提出了激光水下成像变倍发射光学系统的控制方案。     

长波红外双视场扫描型光学系统

介绍了一种长波红外双视场扫描型光学系统。描述了扫描型双视场光学系统的设计模型,利用摆镜扫描实现视场扩展,采用光路中径向切入镜组实现变倍比为2.5倍的双视场设计,其F数为1.67,摆镜扫描角度为±6.5°。光学系统采用Ge、ZnS两种红外材料,使用非球面技术很好地校正了系统像差,传函接近衍射极限,在-40～+60℃环境温度范围内系统具有良好的成像质量,可用于机载或车载光电系统。     

摆扫式面阵CCD航空相机的像旋转分析

航空相机在进行拍照时,通常采用45°扫描反射镜绕光轴摆扫或步进,进行多行迹摆扫式拍照,以增大对地面景物的观测范围,但当扫描镜绕光轴旋转对物体进行观测时,物体反射像也将绕轴进行旋转,目标相对探测器(CCD)产生了像旋转。通过运用光线矢量与光轴旋转变换的方法,建立了相机的数学模型。根据该模型,针对扫描反射镜旋转所产生的像旋转,利用光学矩阵建立了扫描镜转角与像旋转角之间的关系,对比各种消除像旋方法的优缺点,提出了采用扫描镜与像面旋转机构同步旋转结合的方法实现消除像旋,为工程设计提供了必要参考。     

激光淬火机

长春光学精密机械与物理研究所激光加工工艺及应用中心研制出“GZ—Ⅱ型淬火机”.该激光淬火机是一种以汽车缸体曲轴处理为主,同时兼顾其它应用的多功能产品.该项成果成功地解决了旋转光学系统冷却这一技术关键,创造性地采用了自旋升降光学系统,排烟与防护装置、硬化网格扫描方法三项新技术,使整机结构简单紧凑、功能一机多用,充分体现了技术上的合理性和先进性.     

宽带快速线性扫频激光光源的研制

报道了一种基于光栅多面镜调谐滤波器的宽带快速线性扫频激光光源。调谐滤波器由光栅和旋转多面镜组成,采用了非望远镜型利特罗布局,以简化滤波光学系统。在激光谐振腔中采用了自发辐射光谱范围互为拓展的双半导体光放大器,并将二者并联使用以确保宽光谱范围。研制的扫频激光光源的中心波长为1312 nm,扫频光谱范围为170 nm,半峰全宽为116 nm,对应于多面镜695 r/s的转速,扫频速度达到50 kHz,相应的激光输出平均功率为2 mW。该宽带快速线性扫频激光光源,尤其适用于高分辨扫频光学相干层析成像系统,轴向分辨率能达到6.5μm。