产品放送

光学设计软件 Stellar Optics公司新近推出了一种设计空基和地基光学仪器的软件,其Sofexis 2.1.2版本软件主要用于摄像机、扫描仪和望远镜等光学系统的设计和材料的选择。该软件能提供用于杂光分析的双向反射和透射分布数据。据相关人士介     

激光光学系统的一种简易准直方法

叙述一种直线腔固体激光系统,准直的简易而精确的装置。通过使输出的激光束和从光学元件表面反射的光束相重合,在该装置的光源和激光系统中的光学元件表面间获得准直。然后对整个光学系统的每一光学表面均重复此操作,精确调正,因此,完成激光器光学系统所有元件的准直。     

单频激光器在空间和高空飞机上应用的最新进展

激光雷达应用于地基、空基和太空基项目可以实现以前难以完成的对地球和行星的科学测量。我们采取的策略是,对于这种系统需要的激光发射机先集中发展环境适用性的原型机,这种设计在用于太空基项目之前可以先通过外场的地基和空基远程传感系统来验证。正是应用此种策略。我们发展了种子注入的单频激光器。下一代空基和太空基激光雷达系统将大量需要这种激光器。本文描述了用于非承压的高空飞机的最新型号单频Nd：YAG激光器。激光器可以产生两束200Hz、20W、1064nm的输出光束,其中一条光束的输出路径设有温控箱,保存用于倍频和三倍频的非线性晶体。     

半导体激光器的成象光学系统

该发明的目的是提供一个在利用半导体激光器作为光源时,对任何光学系统都不需要校正象散的最佳光学系统。最佳系统的确定取决于光学参数,例如光学系统的焦距和F数等与激光器特性的一致性,应使得聚焦点的峰值功率达到最大值。     

专利

美国加州Optical Biopsy Technologies公司的Mandella等人发明了一种采用光纤传输激光的共焦光学扫描系统.此扫描系统主要由柔性光纤激光器、晶体管探测器和扫描机构组成.柔性光纤激光器的激光腔通过泵浦光源泵浦,产生一束探测光,光束通过聚焦光学系统,使光束成形,其聚焦的光束入射到目标的扫描点上.从扫描点反射的信号光束通过光学系统聚焦,信号光束通过耦合器件入射到激光腔.激光腔中的光学信号扰动用固体探测器探测.扫描机构控制光束扫描点在被探测目标上运动.滤波后,信号通过信号处理系统处理,输入数据存储系统.(美国专利号:5887009)(No.67)     

“阿耳法”激光器预计可输出10兆瓦

由于高能激光进展的鼓舞，空基激光武器的鼓吹者现已开始谈论轨道“作战站”，这种作战站可能包括一台10兆瓦的激光器和一个直径10米的输出镜。据参议员沃洛普（M. WaHop)的立法副手和发展空基激光的主要鼓吹者科德维勒（A. Codevilla)说，国防远景研究计划局的“阿耳法”地基化学激光系统,原设计输出虽是5兆瓦,也许能产生10兆瓦。德维勒博士于7月9~10日在华盛顿美国航空和航天学会举办的激光系统与技术会议上发了言。     

制冷型红外光学系统冷反射的逆光路分析

冷反射是评价制冷型红外光学系统成像质量的一个重要参数。分析了制冷红外光学系统产生冷反射的原因,讨论了在光学设计软件中对冷反射现象的控制与分析方法;提出了采用逆光路追迹光线的方法分析光学系统中各个光学表面产生的冷反射大小;设计了一个工作在长波红外波段的制冷型光学系统,系统焦距为120 mm;采用逆光路追迹像点弥散的方法分析了光学系统各个表面产生的冷反射大小。其结果与采用光学设计软件给出的冷反射评价参数YNI与I/Ibar、以及利用经验公式计算得到的结果一致,且采用逆光路追迹分析冷反射的方法更加直观。     

环型孔径折叠型超薄镜头

介绍一种环型孔径光路折叠型超薄光学镜头,可以在有限厚度和体积内得到较长的焦距。光线通过镜头最外面的环形孔径进入光学系统,然后再通过一系列的同轴环形非球面反射镜反射聚焦在光学系统的像面上,实现了光学系统的大口径与超薄特性。此系统具有小型系统的紧凑性优势和大型系统的成像性能优势。文中对此类光学镜头进行了优化设计,并给出了像质评价结果。此系统适用于对光学镜头体积和质量要求比较严格、传统成像系统不适用的情况。     

美国会总审计局推进高能激光武器

美国会总审计局业已建议，以地基、机载、空基的高能激光器作为五角大楼现行反卫星武器计划的其他途径,它们在技术上和经济上都是可行的。     

基于低轨卫星的北斗反射事件仿真分析

导航卫星反射事件的空间分布和数量是星载反射信号应用的综合评估指标之一, 北斗系统作为我国独立研发的导航系统, 与其他系统相比, 其反射事件的空间分布和数量具有独特性.针对上述问题, 通过研究北斗系统空间星座的特征, 模拟生成了完整的北斗系统空间星座, 给出了反射事件空间分布和数量的分析步骤, 利用导航卫星反射信号的基本几何关系推导了镜面反射点存在性判决条件.从机理上分析了北斗反射事件的影响因素, 在此基础上仿真分析了低轨卫星轨道高度、倾角、升交点赤经以及近地点角距对北斗系统同步地球轨道、倾斜地球轨道和中地球轨道卫星反射事件空间分布和数量的影响.结果表明:低轨卫星高度、升交点赤经只影响北斗反射事件数量, 而不影响分布, 轨道倾角对数量和分布都有显著影响, 轨道近地点角距无显著影响.最后, 总结给出了对地观测需合理设计低轨卫星轨道参数的指导性结论.       

基于低轨卫星的北斗反射事件仿真分析

导航卫星反射事件的空间分布和数量是星载反射信号应用的综合评估指标之一,北斗系统作为我国独立研发的导航系统,与其他系统相比,其反射事件的空间分布和数量具有独特性.针对上述问题,通过研究北斗系统空间星座的特征,模拟生成了完整的北斗系统空间星座,给出了反射事件空间分布和数量的分析步骤,利用导航卫星反射信号的基本几何关系推导了镜面反射点存在性判决条件.从机理上分析了北斗反射事件的影响因素,在此基础上仿真分析了低轨卫星轨道高度、倾角、升交点赤经以及近地点角距对北斗系统同步地球轨道、倾斜地球轨道和中地球轨道卫星反射事件空间分布和数量的影响.结果表明:低轨卫星高度、升交点赤经只影响北斗反射事件数量,而不影响分布,轨道倾角对数量和分布都有显著影响,轨道近地点角距无显著影响.最后,总结给出了对地观测需合理设计低轨卫星轨道参数的指导性结论.     

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。     

大容差中波红外激光通信终端光学天线研制

为了降低激光通信光学系统公差要求,节省研制成本,减小大气散射对激光通信链路的影响,采用波长工作在大气窗口的中红外激光器作为激光通信光源,研制了与之匹配的中波红外激光通信终端光学系统。首先,利用激光通信能量链路传输方程,根据中波红外激光器光束参数和接收端探测器灵敏度,计算出光学天线口径、发散角等设计参数,并给出激光通信收发光学系统波像差要求。接着,利用ZEMAX软件进行了中红外激光通信收发光学系统的设计与公差分析,对两系统进行了加工、测试,完成了系统研制。测试结果显示,中红外激光通信发射光学天线光学传递函数与理论值最大偏离9.3%,接收光学系统波像差RMS为0.075λ (λ=4.7 μm),满足设计要求。结果表明:采用中红外激光作为激光通信光源可降低光学天线的加工装调难度。     

美国利用航空航天中继镜系统改变激光方向

美国利用“航空航天中继镜系统（ARMS）”来改变一束激光的方向，并射向一个目标。这次验证试验利用1／2比例大小的战略中继镜，在科特兰空军基地研究实验室进行。ARMS将最终搭载航天器或太空飞船进入高度轨道，与空基、地基或海基高能激光器共同破坏弹道导弹和其他目标。通过减少大气对激光束的作用将其射程延长到视线之外．中继镜系统将大幅提高激光武器系统的性能。     

扫描红外光学系统的性能评价

本文讨论扫描红外光学系统分析中所特用的光学象评价过程,这种光学系统采用分立的探测器,观察低强度结构背景下的孤立点目标。系统的设计要求测定的详细过程,包括光学性能评价,探测器焦面设计和评价过程的相互关系。光学系统分析用POLYANA计算程序进行,这个程序为航空空间公司所编制。为了详细说明分析的过程,文中分析了F/2.5全反射施密特系统。     

分划板失调对猫眼光学系统反射特性的影响

为了研究猫眼光学系统中分划板失调对入射光束的反射特性影响,考虑光学元件的等效光阑作用,将失调光阑孔径函数展开为有限项复高斯函数之和,利用失调光学系统的广义衍射公式,推导出入射光束经含分划板失调猫眼光学系统的反射光束场分布的近似解析式,得到反射光束场分布与入射光束光学参量、分划板孔径尺寸和分划板失调量之间的关系,对特定猫眼光学系统定量分析了分划板失调对反射光束场分布的影响。结果表明,分划板失调对反射光束场分布产生影响,特别是对远场光场分布影响显著。     

轻小型高分辨空间光学系统的参数选取和设计

光学系统的大小决定着空间相机的体积重量及制造和发射成本,随着用户对分辨率等要求的不断提高,以及空间竞争的日益激烈,对轻小型长焦距空间光学系统的研究显得极为迫切.光学系统重量体积轻小和长焦距是一对矛盾的要求,一般来说,焦距越长,分辨率越高,但光学系统的口径、重量、体积也将越大,甚至于超出目前的运裁能力.因此,如何合理地选择光学系统的参数,已成为设计和研制高性能空间相机的关键之一.探讨轻小型高分辨率空间遥感光学系统视场、焦距、口径等基本参数的选取,重点从基于调制传递函数的判据,给出确定光学系统口径的方法.指出口径参数完全由空间相机地面分辨率要求和轨道高度决定.作为例子,设计得到了适用于轻小型高分辨率空间遥相机的长焦距光学系统,它由三块同轴二次非球面反射镜组成,其光学长度不到焦距十分之一、性能接近理论极限.     

制冷红外光学系统中冷反射的非序列仿真分析

在制冷红外光学系统中，制冷探测器通过前面的光学表面反射，使得探测器探测到自身的像，形成边缘亮而中心暗的黑斑现象被称为“冷反射”现象。冷反射严重影响制冷红外光学系统的像面非均匀性，在进行光学设计时需对其严格控制。本文以某中波制冷红外光学系统为例，提出了能有效解决或降低冷反射效应的技术途径，对原设计改进优化，利用ZEMAX光学设计软件建立非序列数学模型，进行仿真分析，经分析改进后光学系统冷反射由40%下降到13%，并开展了工程样机成像实验，实验现象与仿真结果基本一致，表明该分析方法能准确地反映红外光学系统中的冷反射实际情况，可作为制冷红外光学系统研制生产前的判定依据。     

芯片式化学物质探测器

桑迪亚国家实验室开发出一种手持式液体化学分析仪,仪器包括基于垂直腔面发射激光器的小型光学系统和衍射光学件。该室想在战场上采用“芯片化学实验室”来探测,如易爆物品残留物和神经错乱性毒气（沙林）等物质,同时也将推动商业和医学应用,如血液检验、药物研究和工艺控制。该仪器采用电泳分离蚀刻在硅衬底上毛细管道中的化合物组份。该硅片也可作为安装镓砷／镓铝砷垂直腔面发射激光器和硅ＰＩＮ光电二极管的基础。一对金反射补片折迭该仪器的光路,使它与硅片完全保持一致。衍射光学元件将７５０ｎｍ垂直腔面发射激光输出聚焦到含有…     

用高功率地基激光排除空间碎片

考察了采用地基激光器而无需轨道反射镜的方案排除空间碎片的可能性。考虑的技术要点包括大气传输损耗，波前畸变的自适应光学矫正，激光视场的限制以及激光感生冲量产生。从物理因素考虑，要求激光器具有兆瓦级输出，可长时间运转，且其工作汉长大气中具有良好的透射特性。