光学零件制造新工艺——复制法制造光学零件

一.引言采用复制法制造光学零件是美国在六十年代中研制成功的新工艺,七十年代初得到推广应用。这种新工艺不但可经济地成批大量生产用普通光学加工方法很难加工的高精度非球面光学零件,而且能经济地生产普通光学加工方法无法加工的光学多面体、直角棱柱体(即直角棱镜)和其它特殊结构的光学零件。从光学设计的观点来看,在光学系统中,一个非球面光学零件能代替二个或更多个球面光学零件。这是因为单个球面透镜成象时有象差和色差,影响成象质量。为了校正这些成象     

气动热环境下高速飞行器光学头罩光传输分析

气动热环境下,光学头罩由于受到气动热和热应力的作用,产生形变且其光学性质发生改变,进而影响到光学头罩内红外辐射光线的传输,使得头罩光学系统成像质量下降,最终将影响高速飞行器的制导精度。以红外成像在高速飞行器上的应用需求为背景,对头罩内光传输进行了数值仿真,得到了头罩光学系统在气动热环境中各项光学评价函数。     

国外梯度折射率光学元件的发展概况

一、什么叫梯度折射率光学元件? 大家都知道,在一般光学系统中,每个光学元件的折射率是均匀的,也就是说光学元件材料的折射率是个常数。在设计这类光学系统时,透镜设计人员可以通过单独改变每个元件的曲率、厚度和折射率来使透镜系统的性能达     

保形光学在导引头中的应用

针对传统球面与平面结合的导引头对导弹飞行产生的影响,探讨了保形光学在光电导引头中的应用。从光学系统的设计、光学零件的加工制造、光学零件的面形检测等方面详细论述了国内外现有的保形光学技术实现方法,并提出了相应的解决思路。运用Wassermann—Wolf微分方程的原理,通过在商业光学设计软件中编译宏程序多项式拟合曲面的方法来设计保形光学系统的最佳面形;应用子孔径拼接干涉测量等方法测量保形光学面形误差;基于材料的可制造性,综合应用化学气相沉积法、单点金刚石车削、确定性微磨和磁流变抛光以及射流抛光等技术精密加工保形光学零件。最后,讨论了应用保形顶盖来改造现有球形整流罩的设想。     

温度梯度分布时光学系统参数重建与像质分析

根据光学系统中不同材料的热导率,分析了环境温度急剧变化时系统中存在的轴向和径向温度梯度分布,以及由此导致的光学系统面形变化、光学元件间隔变化和光学介质折射率分布的变化,给出了温度梯度分布下光学系统参数重建的模型和算法,利用数值积分和正交多项式拟合计算温度梯度下的面形,计算精度可达10-7,编写了可重建光学系统结构和折射率函数并计算成像质量的软件。实例计算表明,径向温度梯度会引起光学元件更大的变形,与轴向梯度相比对像质的影响更为严重。     

未来光学元件的散射和表面评价技术

现代科学技术的发展,对光学系统提出了更严格的要求。随着这种要求的日益增强以及光学制造行业新加工技术的出现,迫切需要有更灵敏的方法来评价光学元件的质量。这种评价通常包括两个方面:(1)测量光学元件和     

用于导弹制导系統的全息光学

引言在这篇报告中,我们将简要地对全息光学和普通光学进行比较,并指出全息光学应用于导弹制导系统的一些可行性。然后,介绍两种光学系统的结构,以此用于论证全息光学具有的优点。     

适用于机动飞行目标跟踪的半自动光学引导系统

提出采用光学系统引导遥测、雷达设备跟踪机动飞行目标，并从设计角度出发，概述光学引导系统设计思想，分析光学系统作用距离，着重阐述基于遥测、雷达设备的接口设计技术。在理论和试验上验证了光学引导系统跟踪机动飞行目标的优越性。     

大型光学非球面超精密磨削的几何模型研究

大型光学非球面元件的特殊优越性使其在现代光学系统中是不可替代的,实现高效率、更经济的生产以满足对其数量与质量的迫切要求是光学元件的制造面临的一大难题.二轴联动的超精密数控机床是用来加工轴对称非球面光学元件的,若在工件主轴上安装可以精确给出旋转角度的码盘,并使用金刚石砂轮就可以用来进行非轴对称非球面的超精密磨削加工.在对轴对称与非轴对称两种不同非球面的曲率分析基础上,给出了两种曲面加工相应的几何模型.通过计算机仿真验证了该加工方法的简便与可靠性.对二轴联动的超精密数控机床的技术改造可以实现三维加工,为提高效率、降低设备投入提供了依据.     

法国在军用光学方面的重要突破

几年来,法国一直重视军事应用光学的研究,这种研究涉及到地面、海上和机载光学设备的应用。由于这种光学设备能进行飞行控制和导航,能进行目标的探测和识别,能进行目标的指示和控制武器的发射,还可以进行远距通信和弹道记录。因而它的用场不断得到扩大。研究光学元件和光学系统的大厂家,例如法国宇航公司、布朗特武器装     

采用塑料光学元件的微光夜视物镜设计

介绍一种采用塑料光学元件和玻璃光学元件进行混合设计的微光夜视物镜,该系统利用光学被动无热化原理进行环境适应性设计和像差平衡,其工作波长范围为0.65～0.95 μm,视场为40°,F数为1.2. 利用CODE V光学设计软件对微光夜视光学系统的调制传递函数（MTF）、温度适应性、零件质量等性能进行了综合分析与评价。设计结果表明,在高低温情况下,各个视场的MTF值均大于0.4,光学零件质量为20 g,在实现系统减轻的同时获得了良好的光学性能。     

衍射光学及其在红外成像系统中的应用

简述了浮雕型衍射光学元件的概念、原理及其独特的功能和特点,在此基础上着重讨论了衍射光学元件可用于红外成像光学系统的像差校正以及利用微透镜阵列与红外焦平面阵列单片集成能够改善红外焦平面阵列的性能是两个重要的应用方向,最后简要从系统需要和国内实际加工工艺水平方面分析了金刚石车削法加工具有连续浮雕结构衍射光学元件的优势及存在的不足,指出了金刚石车削法加工衍射光学零件是切实可行的重要技术途径。     

光学像差图像随机波前编码混合成像

研究了一种采用随机相位板消除光学像差的波前编码和数字图像处理混合成像方法.用激光散斑干涉法制作随机相位板,放置在系统成像面之前的光路中,光学像差图像被转变为随机编码中间像,使光学系统固定像差淹没在随机编码中受到削弱.建立了基于频域梯度优化的盲反卷积解码算法,用于解码中间像为无像差图像,由于采用频域共轭梯度优化,提高了解...     

国外光学零件表面正确性检验技术发展概况

光学零件表面正确性检验,在光学车间是一项大量的经常性的工作。所谓表面正确性,指被加工的光学零件表面与理论上所要求的表面形状的偏差量,通常也叫做光学零件表面面形误差。一、平面和球面的检验六十年代以前,国外主要使用玻璃样板来检验光学零件表面正确性。这种方法适用于检验光学系统的大多数小型光学零件。除此以外,也有用付科刀口仪来检验凹面反射镜等光学零件的。用玻璃样板法检验光学零件表面正确性的缺点很多,例如:检验精度较低;检验精度受玻璃样板制造精度限制;检验球面时需一种曲率一个样板;被检表面尺寸不能超过玻     

一种激光引信光学系统的虚拟样机建模技术

光学系统是激光引信的重要组成部分,同样,光学系统的建模也是激光引信虚拟样机技术的核心部分。由于文章所研究的光学系统采用脉冲体制激光器和不规则面形探测器,并且所要探测的目标特性较为复杂,传统的光学仿真软件不能满足虚拟样机的要求。所以,文章采用统计建模与Matlab软件编程相结合的方法进行光学系统虚拟样机建模。     

棱镜转动定理在光学稳象中的应用

随著科学技术的发展,要求光学系统不但在静态下成象质量良好,而且能在动态下正常工作,所以稳象光学仪器的设计已成为光学工作者研究的重要课题。棱镜转动定理是我国首先提出的,实际上此定理描述的是物、象空间方向共轭关系,适用于无光焦度光学系统。本文将棱镜转动定理推广到望远系统,提出一种分析和设计稳象系统的方法。     

非共轴光学计算程序的研制和应用

我厂研制的非共轴(含共轴)光学计算程序,包括象质评价和自动平衡两部分(自动平衡部分与北工合编),是目前国内功能较强,内容较丰富的光学计算程序。我厂用该程序设计的分光度计,工业热象仪等非共轴光学系统已投入生产和设计定型。 该程序已于1986年11月通过原兵器部鉴定。 目前我厂已向航天部、中科院光电所、南京天文仪器厂,等十几个科研、企事业单位转让了该程序。它已成为科研技术人员的有力工具。 本文从以下四个方面介绍程序的研制和使用情况。     

用光学跟踪仪测量炮管运动

测量武器射击时的身管振动情况,是一项比较复杂的工作,这主要是因为武器在射击时件随着很剧烈的后座运动。现有的标准测量传感器,都不宜测量复合运动。因此,必须另行选择。一般来说,可供选择的测试方法有高速电影摄影、可变电阻传感器以及本文所要介绍的光学跟踪仪。光学跟踪仪简介光学跟踪仪是一种电子光学位移跟踪装置。达种仪器可跟踪不连续反光或发光的目标,光经过仪器光学系统而聚焦在析象管的光阴极上。光阴极发射的电子数日随着投射光强的改变而改变。这些电子被加速进入一个小孔,经放大而输出同进入电子数目成比例的电流。     

制定光学公差中的MTF应用

应用 MTF来制定光学公差适合于大象差光学系统。MTF对结构参数的微分能够反映公差对成象质量的影响。 MTF与制造误差间的关系一般为非线性 ,本文进行了适当的处理把非线性问题转化为线性。在大批量生产中 ,制造误差近似服从正态统计规律 ,MTF也近似服从正态分布 ,因而得出了传函方差与制造误差方差之间关系式。又用实际生产的镜头为例 ,验证了上述理论与方法的正确性     

基于双波长激光引信的光学系统研究

针对激光引信应用双波长辐射源进行目标探测识别的需求,设计了一种发射、接收光学系统。该光学系统工作于紫光和红外光两个波段,具有结构简单、体积小等优点。通过光学整形,引信辐射光束均匀分布于光学视场中,且两种波长的光学视场有效交叠,通过光学系统的收、发配合能够准确获取引信目标的回波信息。