改进的离轴三反光学系统的设计

基于离轴三反光学系统(TMA)的一般设计方法,总结了设计要点.以两个基于三反光学系统的设计为实例,阐述了通过合理地安排光学结构、将次镜设计为球面反射镜、主镜和三镜在球面基础上改变高次非球面系数等,可使离轴三反光学系统的设计结果接近衍射极限,传递函数在50 lp/mm时都接近0.6,Strehl率由通常的0.91提高到0...     

用于微型计算机的光学系统计算程序的编制及其结果

本文叙述了在微型计算机中以BASIC语言编制的光学系统计算程序所出现的若干问题及其解决办法。介绍了一个由ALGOL语言移植过来的球面光学系统的BASIC语言的通用计算程序。该程序可进行照相、显微、望远及折反射等光学系统的计算,具备焦距缩放,ΣS_Ⅳ不变、象平面位移后计算实际象差等功能。並例举了采用此程序为激光电视录放装置所设计的物镜的象差数据。最后叙述了在微型机上进行光学设计的优点。结果表明:在微型机上采用此程序进行光学设计是成功而又方便的。     

菲涅耳(FRESNEL)塑料光学及其在科学仪器制造中的应用

普通仪器,特别是科学仪器设计的现代技术正在不断地朝着使仪器尺寸及其部件小型化的方向发展。与已宣布的具有这一趋势的电子仪器相反,在不改变图象质量的情况下,光学仪器的小型化却不易实现,由于普通光学有效球面仅有一个自由度,因此,球面的数量是由图象的性质来决定的。仅仅采用非球面和菲涅耳表面,就可以大大缩小光学部件的尺寸,因为采用了这些具有衡量表面数目的非球面和菲涅耳表面,就可以增加光学系统的自由度,而且它们具有特殊的图象特性,所以表面数目乃至尺寸缩小了。再     

空间第一类机构回路与分支的识别

由球面对踵三角理论和球面三角形余弦定理 ,得出球面三角形在其三边恒定的情况下有两种构型及其这两种构型的特点 ;通过分析得出了球面四杆机构回路特性是由其输出构件与连杆所构成的球面三角形的两种构型决定的结论 ,提出了球面四杆机构的回路和分支识别的转角符号法 ;最后由空间第一类机构与球面四杆机构的等效性 ,阐述了将此识别方法应用于第一组空间机构的方法。这对于机构综合有重要的参考价值     

凸面光栅成像光谱仪的干涉法装调

研究了Offner凸面光栅成像光谱仪同心分光系统的装调方法.将双光束干涉基本原理与同心光学系统基本特点相结合,提出了适用于Offner凸面光栅成像光谱仪的干涉装调法.该方法首先对凸面光栅成像光谱仪同心光学系统的两个凹球面反射镜进行同心装调,由于单个球面反射镜的离焦量难以调整至零,故引入相对离焦使两个反射镜的离焦量相等,...     

施米特矫正镜的加工方法

前言在投影电视机中,除了视频放大系统,磁聚焦电子成像的扫描系统外,非电子的光学系统在电视的投影过程中成为一个必不可少的重要组成部分。而在这部关系到整个投影电视成像质量的光学系统中,施米特矫正镜又是矫正球面反射镜像差的一个关键性元件,因此,我们就介绍一下这一元件的制造工艺、检验等问题。一、施米特矫正镜在镜头筒中的作用施米特矫正镜在镜头筒中位于接收球面反射镜之反射光的既定条件的位置,其主要功     

激光球面多光束干涉仪

一概述本仪器是用氦委书记—氖气体激光管做光源来检验会聚光波偏离球面波形的程度的多光束干涉仪器.本仪器的具体结构可用来无接触地检验球面曲率半径大于130mm、口径半径比小于1:2.5的镀铝凹球面反射镜;加辅助的标准球面或平面镜后可以检验平面、凹凸非球面二次曲面反射镜、玻璃的均匀性、各种望远物镜、光学系统的质量及安装变形等.     

偏心光学系统初级像差计算

本文在光阑座标和物面座标变化概念的基础上,从“球面倾斜”的偏心定义出发,由单个折射球面像差的基本公式分别用“倾斜辅轴”和“平行辅轴”导出偏心光学系统的初级像差表示式。最后还列出了偏心系统的初级几何像差公式。     

头盔显示器光学系统小型化设计

在满足设计指标和实际使用要求的基础上,在传统头盔显示器球面光学系统中引入非球面和自由曲面系统,校正系统像差,使头盔显示器光学系统更加简单和轻巧。应用Zemax软件,设计出了视场40°×30°;出瞳直径10mm;波长540～560nm;后截距大于3mm;分辨力33.3lp/mm空间频率处的调制传递函数(MTF)值大于0.1的离轴双通道头盔显示器光学系统。     

Zemax软件在离轴三反射镜系统计算机辅助装调中的应用

利用Zemax光学设计软件与自编计算机辅助装调软件,实现了对大口径、长焦距、无中心遮拦离轴三反射镜光学系统的装调.通过Zemax软件模拟光学系统的失调模式,得到整个光学系统的波前像差,把波前像差代入到自编的复杂光学系统计算机辅助装调软件中,计算出光学系统的失调量,与引入的失调量对比,证明了其正确性.在实际的装调过程中,用小型球面干涉仪分别收集3个视场的干涉图,得到失调光学系统的失调量,用Zemax软件验证失调量数据的正确性,从而指导装调.按此方法,在波长λ=632.8nm时,得到离轴三反射镜光学系统的全视场波像差RMS值为0.108λ.该方法也可以运用到其他光学系统中.     

用卧式车床加工球面

球面的加工一般采用数控机床利用数控编程的方法实现。但在没有数控机床的情况下,如何利用卧式车床实现球面加工,一直是大家共同探讨的问题。笔者通过反复实践,研制总结出了一种简便易行、高效的球面加工方法。本文以我公司球面瓦加工为例加以介绍。     

计算色球差的微分方法

色球差的校正,是在光学系统计算时出现的最复杂的问题之一。在文献中发表的色球差的一些分析式,仅仅是对少数个别情况而言,而在一般情况下,色球差是由光路计算得到的数据计算。在论文中引用过的分析式,使得在一般情况下,计算色球差和评价光学系统任何组     

反射式摄谱仪/单色计计算机辅助设计的研究

本文在深入研究光学计算机辅助设计方法的基础上,应用Michael.P.chrisp波像差理论,编制了功能较齐全的摄谱仪/单色计计算机辅助设计软件。该软件具有计算像差,自动设计,象质评价,绘制图形等功能。光学元件面形可以是平面、球面、超环面、抛物面、椭球面。光学系统可以包含若干个反射面或全息光栅。和若干标准实例对比,表明该软件计算像差准确,自动设计良好,各项功能是可靠的,故可实际应用于这种光学系统的光学设计。     

斜平面光学处理器的高斯光学

本文从数据片特性出发,叙述了斜平面光学处理器的原理,并为实现此原理而推导出用于这类光学装置的二组球面望远镜和二组柱面望远镜相叠合及二组球面望远镜和三组柱面望远镜相叠合的高斯光学计算公式。且编成程序,为确定光学系统参数,合理选择每组透镜焦距和间隔,提供了方便。     

非球面加工的自动化

一、前言在通常情况下提起透镜,我们就会想到它是一个表面被磨成球面的玻璃镜体。我们日常所见到的透镜一般都是球面的,简单的有眼镜镜片等,复杂的有高级照相机所使用的透镜等。但是,让我们来看一下探索宇宙的天体望     

宽谱区折—反射物镜

本文以对带辐射的记录－存储－读出装置,在波长２００－１１００ｍｍ宽谱段工作的光学系统的放大率色差的修正要求为根据,介绍了无非球面,在指定谱区很好地修正了单色象差和色差的,象面平坦的物镜。该物镜包括一个表面曲率半径相等的凹球面反射镜和凸球面反射镜系统以及一个非焦象差补偿镜,补偿镜由二个或三个石英透镜组成。     

检查光学零件表面疵病的反射式激光扫描方法

本文介绍了一种激光反射式扫描方法(简称 LRS 方法)。通过一定的光学系统使激光束在被检透镜表面会聚成一个椭圆形光斑,并按照螺旋线对整个表面进行扫描。当扫描时,从表面反射的光能量变化由光电元件转换成讯号脉冲,经电路处理后,以累计数字形式把表面疵病的总面积用数显或打印出来。螺旋线扫描是由被检镜转动和光学系统绕被检球面的球心摆动两个部份组成。文中介绍了可调半径的模拟球面装置,这种方法基本上能满足对不同曲率半径的光学透镜扫描的要求。文中给出的测试数据证明最小能检测的划痕宽度约为2～3μ。最后指出了存在的一些问题。     

适用于精密复杂零件表面形状的干涉测量光学系统的光线追迹方法

在用激光干涉法测量精密复杂机械零件的表面形状误差时,需要用光学仿真的方法对干涉测量光学系统进行设计和误差分析.以研究中所用的光学系统为基本模型,提出均质媒质中的两个带有安装误差的任意界面曲面之间的光线追迹的一般方法,从任意一个3维界面曲面到平面、球面和圆柱面等若干个典型界面曲面之间的光线追迹方法,和由若干段均质媒质构成的光学系统中的光线追迹方法,并对测量对象面的成像形状的求解方法进行探讨,再以平面测量试验片和齿轮齿面为对象进行仿真计算和试验验证,仿真计算的结果和试验结果非常吻合,验证所提出的方法的正确性.     

车削高精度内球面工具

通常在车床上加工内球面是采用带有蜗轮副的车球面刀架,靠手工操作进行的。其缺点是工具复杂,不易对刀调整,加工出的内球面尺寸精度和面轮廓度低,特别是当被加工零件的端面对内球面的球心有较高的位置精度要求时,更不能保证加工要求。本文所介绍的内球面加工工具是我厂在差速器壳体等零件的加工实践中,所设计、制造成功的一种加工精度高,应用范围宽,结构简单,操作方便的内球面加工工具。该工具根据被加工内球面的形状不同分     

空间碎片的红外探测研究

分析了空间碎片在轨运行时的空间辐射环境,通过分析空间碎片受到太阳、地球、月球等辐射的情况,计算其温度变化情况,并计算了8～12μm波段空间碎片的辐射情况。分析了红外探测器的噪声来源与类型,并计算了探测器接收的空间碎片红外辐射以及光学近场辐射所产生的电子数,然后分别计算了在目标温度不变与光学系统温度不变的情况下的信噪比(SNR)。结果显示,在以深空为探测背景的情况下,光学系统近场辐射是对系统探测距离影响最大的辐射。