标定型星模拟器设计与关键参数测试

为了完成高精度星敏感器关键参数的地面标定,研制单星指向误差优于3″、星间角距误差优于5″的标定型星模拟器。根据标定型星模拟器的工作原理,设计高精度的准直光学系统,从设计结果分析,光学系统有效视场为37°,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.1%,MTF达到衍射极限,可以实现对星点位置的准确模拟。提出单星指向、星间角距等关键参数的误差计算方法并进行测试,实验结果表明:设计的标定型星模拟器的成像精度符合设计指标要求,整个设备可以满足高精度星敏感器地面测试的使用需要。     

准直器插入损耗分析

降低准直器的插入损耗是生产准直器的难点，本文在几何光学和高斯光束传输理论的基础上，利用矩阵光学原理和高斯光束耦合理论对准直器的原理和损耗进行计算和分析，提出一种用自聚焦透镜与球面透镜进行匹配的方法，并通过实验证明该方法能有效降低准直器的插入损耗，在生产过程中将逐渐采用这种方法进行装配，以提高生产效率．     

基于可检测性的设计理念的保偏双光纤准直器精密封装技术

将确保装配和确保制造的设计理念引入到光通信产品开发和生产中,从能否方便地满足保偏双光纤准直器的低插入损耗和高回波损耗的检测指标出发,研究了保偏双光纤准直器的合理结构和装配工艺,提出了基于可检测性的设计理念的保偏双光纤准直器的精密封装技术。该方法已在批量生产实践中应用,提高了生产效率,保证了产品的合格率。     

半导体激光器光束准直系统设计

为了解决半导体激光器出射光束发散角大的问题，对高斯光束远场性能进行了分析，得出不能采用常规的倒置望远镜方法实现半导体激光器光束准直的结论．针对一种5mW半导体激光器。提出使用组合透镜的方法使其实现光束准直．运用光学设计的PW方法，使用ODP2光学设计软件，设计了两组三片式组合透镜构成的光束准直系统，经过象差检验，准直效果好．     

相位激光测距发射系统实验研究

提出一种激光发射系统的设计方案,相位激光测距发射装置主要包括半导体激光器、调制频率发生芯片和发射光学系统三部分。根据相位激光测距原理给出发射系统实验研究方案,设计调制电路图,根据电路图连接元器件发出调制激光,对调制光进行准直发射,用PIN管探测器件对调制光进行接收放大分析。实验结果表明,该系统对激光进行了较好的调制准直发射。     

准直LED光斑定位系统设计

针对准直激光在长期工作过程中很难克服的漂移问题,设计了一套准直发光二极管（LED）光斑定位系统。该系统将LED光源发出的光经透镜汇聚进光纤,再经过准直器准直输出,用CCD探测光斑图像,采用多圆拟合法定位光斑位置。将系统与定制的半导体激光器（LD）准直定位系统进行了长期稳定性对比实验。结果表明,所设计的准直的LED光斑定位系统光斑位置漂移量更小,稳定性更高,可以作为高精密光学测量的定位基准光源。     

可变偏心距圈条器的计算机辅助设计

合理设计圈条器,能充分利用条筒空间,增加容量。本文对可变偏心距圈条器的设计,进行了研究探讨,研究此种圈条器的增容理论与机构运动的数学模型,编制出全套设计程序,采用电子计算机进行辅助设计计算和图象显示,设计出可变偏心距圈条器在最大容量时的各项运动参数与结构参数,此项研究和所编全套程序具有实用价值,可供国产机台进行改型设计使用。     

用于铷频标频率综合器中的可变分频器

对用于铷频标频率综合器中的可变分频器进行了设计、介绍了可变分频器的改进、实验结果表明，该频综器的性能指标满足要求。     

3 Bar半导体激光器的光束整形系统研究

在壳体成型系统中,激光光束的均匀性和集中性直接影响壳体加工的效率和质量。为了提高壳体固化效率和质量,采用微柱透镜和半圆柱透镜相配合的方式,对壳体固化系统所选用的3bar条半导体激光器所发射的光束进行准直和整形。从物理光学的角度对准直系统的工作原理进行了分析,搭建了仿真光路图并给出了准直后的光斑发散角和整形后的能量分布情况。设计了一款慢轴发散角小于3°、快轴发散角小于5°、光斑尺寸小于20mm×10mm的激光光源整形准直系统。有效的提高了半导体激光器的固化效率和壳体成型质量。     

卫星试验用小型地球模拟器研究

针对卫星同步轨道高度,研制了卫星试验用小型地球模拟器,解决了红外地球敏感器地面模拟试验测试和精度标定问题.介绍了准直式红外地球模拟器总体方案.采用红外光学系统设计与计算技术,设计了锗准直透镜,通过理论分析和光学计算,得出地球光阑、热地球位置和大小与地球张角、锗准直透镜光学参数之间的关系,分析了地球张角偏差和光束平行度偏差对地球模拟器张角的影响,为地球模拟器的研制提供了设计依据.     

远距多光轴平行度检测方法研究

为测量远距离多光轴激光发射系统的光轴平行度,提出了一种检测方法。该方法利用激光自准直仪光学系统的光轴代替被测系统出射光轴,再通过基准变换使两个激光自准直仪互相对准,从而由激光自准直仪测得光轴偏差,得到两出射光轴的空间角度。通过两台激光自准直仪对该方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效地测量远距多光轴的平行度,且由于两激光自准仪相互独立,针对不同距离的多光轴光学设备都可进行光轴角度测量。     

复消色物镜的波差法光学设计

采用波差法进行复消色物镜的光学设计。以球差与波差、色差与波色差的关系为基础,推导出了波差与结构参数之间的关系方程式。运用得到的方程式来计算初始结构,可以充分发挥用计算机编程处理复杂问题的优势,使复杂的计算问题能够快速解决。针对光学设计中的两大难点之一——复消色大口径长焦距平行光管物镜的设计,利用自行编写的光学设计程序,采用低价的国产玻璃成功地设计出高质量的复消色大口径长焦距平行光管物镜。同理,选取不同的玻璃组合,也能设计出高质量的复消色摄影物镜。最后给出多个设计实例对采用的设计方法进行了验证,结果表明,采用波差法进行复消色物镜的光学设计简单易行,且设计的物镜质量高,成本低。     

可见与近红外波段大视场平行光管物镜设计研究

近年随着新一代微光夜视仪的装备使用,对可靠性提出了新的试验要求,为满足微光瞄准镜可靠性试验的条件要求,我们设计了大视场平行光管物镜。本文针对微光瞄准镜检测用大视场平行光管物镜系统进行设计,使用ZEMAX软件,对平行光管物镜进行优化设计,像差分析,得到满足要求的设计结果。     

波差法设计长焦距复消色平行光管物镜

长焦距复消色平行光管物镜是光学设计的两大难题之一，本文利用波差与球差、慧差、波色差与位置色差、二级光谱的关系导出了求解三胶合复消色差平行光管物镜初始结构的方程式，再配以玻璃库，可较快地得到满意的复消色差物镜的结构参数．     

光学瞄具冲击系统弹性阻尼设计仿真

通过简化光学瞄具冲击系统,对轻武器光学瞄具强度射击模拟系统建立了数学模型,对以板弹簧作为模拟系统的弹性阻尼进行了设计,并用m atlab软件simu link工具箱对冲击系统进行了仿真,通过仿真系统所得曲线与实际实验所得曲线的对比分析证明了弹性阻尼设计的合理性,为实际设计提供了一定的理论基础。     

玻璃平板补偿读数式准直光学系统设计

针对枪用光学瞄具的零位变化量检测技术现状,设计了一种基于玻璃补偿读数的准直光学系统。系统采用类似双高斯结构,进行了光学参数计算和ZEMAX模拟优化,经实际使用,其分辨率可达到0.01mil。     

PDM技术在工装设计与管理中的应用

工装设计管理是一个非常复杂的系统工程,长期以来一直受到企业的重视,但一直没能得到有效管理.根据PDM思想,设计工装设计与管理系统的体系结构,通过对工装设计流程的分析,给出基于工作流的工装设计流程的体系结构,设计基于产品型号的工装图档管理的体系结构.并运用面向对象的分析和设计方法,建立图档管理流程的UML类图模型.通过现场试运行表明,本设计方案是有效的.     

基于声表面波技术的变电站户外设备温度在线监测系统

对户外高压设备的温度进行实时监控是保证变电站安全运行的重要环节。论述了声表面波测温技术特点,提出了一种用于变电站户外设备的温度在线监测系统,给出了声表面波温度传感器芯片的设计与封装技术、阅读器的相关设计和系统架构。该系统已应用于35 k V变电站户外高压设备,实现了对设备温度的实时监测。