留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响

李斌 陈佳夷 王海超 霍腾飞 李新华

李斌, 陈佳夷, 王海超, 霍腾飞, 李新华. 面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
引用本文: 李斌, 陈佳夷, 王海超, 霍腾飞, 李新华. 面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
Li Bin, Chen Jiayi, Wang Haichao, Huo Tengfei, Li Xinhua. Effect of surface error and alignment aberration on imaging quality of coaxial three mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
Citation: Li Bin, Chen Jiayi, Wang Haichao, Huo Tengfei, Li Xinhua. Effect of surface error and alignment aberration on imaging quality of coaxial three mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002

面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响

doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
基金项目: 

国家重大科技专项

详细信息
    作者简介:

    李斌(1989-),男,工程师,博士生,主要从事遥感器镜头装调与系统工程方面的研究。Email:290162457@qq.com

  • 中图分类号: TP73

Effect of surface error and alignment aberration on imaging quality of coaxial three mirror system

  • 摘要: 应用于对地观测的高分辨同轴三反式系统对光学装调有着严格的要求,光学元件的失调量和由装配应力导致的面型误差都会严重影响系统成像质量。该方法通过镜面受力分析和光学系统仿真指导系统装调,以某商业遥感卫星搭载的同轴三反式镜头装调过程为例,分析失调量和面型误差的像差特性。通过分析光学元件失调量和面型误差与系统像散、彗差以及球差的关系,并利用系统波像差的均方根(RMS)作为系统像质的评价标准,得出各个光学元件失调量和面型误差对系统成像质量的影响权重。根据计算结果进行针对性调校,使系统各视场的平均RMS值收敛为0.06以下。经过多台同类镜头装调结果验证,证明该方法切实有效,可缩短装调周期,提升装调精度。
  • [1] Dong Xuyong, Li Xin, Zhou Fengli, et al. Alignment technology of the Cassegrain reflector with small F-number[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(9):1730-1733. (in Chinese)董续勇, 李辛, 周风利, 等. 小F数卡塞格林系统装调技术[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(9):1730-1733.
    [2] Duan X T, Bai J G, Zhou R K. An experimental study on the image quality loss of an objective caused by assemblage stress[C]//SPIE, 2006, 6149:61493DI-5.
    [3] Daisuke Miyazaki, Yuji Ohno, Kenji Matsushita, et al. Alignment-free optical modules using solder-bump-bonding technique for free-space optical interconnections[J]. Optical Review, 2008, 15(1):19-25.
    [4] Yang Xinjun, Wang Zhaoqi, Mu Guoguang, et al. Aberration properties of decentered and titled optical system[J]. Acta Photonica Sinica, 2005, 34(11):1658-1662. (in Chinese)杨新军, 王肇圻, 母国光, 等. 偏心和倾斜光学系统的像差特性[J]. 光子学报, 2005, 34(11):1658-1662.
    [5] Pang Zhihai, Fan Xuewu, Ma Zhen, et al. The computer aided alignment study of three-mirror off-axis field bias optical system[C]//SPIE, 2012, 8417:1-5.
    [6] Schmid T, Thompson K P, Rolland J P. Alignment induced aberration fields of next generation telescopes[C]//SPIE,2008, 7068:70680E1-70680E7.
    [7] Thompson K P. Description of the third-order optical aberrations of near-circular pupil optical systems without symmetry[J]. J Opt Soc Am A, 2005, 22(7):1389-1401.
    [8] Gong Dun, Tian Tieyin, Wang Hong. Computer-aided alignment of off-axis three-mirror system by using Zernike coefficients[J]. Optics and Precision Engineering, 2010, 18(8):1754-1758. (in Chinese)巩盾, 田铁印, 王红. 利用Zernike系数对离轴三反射系统进行计算机辅助装调[J]. 光学精密工程, 2010, 18(8):1754-1758.
    [9] Yue Liqing, Zhang Jiyou. Alignment method of axis angle and linear array parallelism for three-line array mapping camera[J]. Spacecraft Recovery and Remote Sensing, 2012, 33(3):35-40. (in Chinese)岳丽清, 张继友. 三线阵相机视轴夹角及线阵平行性装调测试[J]. 航天返回与遥感, 2012, 33(3):35-40.
    [10] Guo Xiarui, Liao Zhibao, Wang Chunyu, et al. Aberration and alignment quality investigation of space transmission optical system with centering error of optical axes[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(2):436-442. (in Chinese)郭夏锐, 廖志波, 王春雨, 等. 光轴一致性误差对空间透射式系统像差和质量的影响[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(2):436-442.
  • [1] 芮丛珊, 曾春梅, 冯志强, 夏成樑, 洪洋.  离轴反射式头戴显示光学系统的自由曲面设计方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20211119-1-20211119-11. doi: 10.3788/IRLA20211119
    [2] 孟庆宇.  三镜反射式光学系统综述(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210986-1-20210986-16. doi: 10.3788/IRLA20210986
    [3] 孙全, 李程, 何宇龙, 刘贺, 王静, 许晓军.  基于光场相机结构的自适应光学系统仿真研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20201043-1-20201043-8. doi: 10.3788/IRLA20201043
    [4] 孙永雪, 夏振涛, 姜守望, 王珂, 孙征昊.  可见光全天时遥感相机光学系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0114003-0114003(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0114003
    [5] 李鹏达, 胡源, 钟晓明, 王旭, 王月旗, 李轶庭, 骆强.  轻小型掩膜式光谱光学系统 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0414001-0414001-8. doi: 10.3788/IRLA202049.0414001
    [6] 马晓珊, 杨震, 李立钢, 倪伟, 李毓伦.  基于光场理论的场景仿真 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
    [7] 张颖新, 王云萍, 侯军燕.  高帧频DMD红外景象仿真设备电路与光学系统设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 404003-0404003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0404003
    [8] 刘波, 丁亚林, 贾继强, 苏东风, 张雷.  R-C光学系统的计算机辅助装调 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 318001-0318001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0318001
    [9] 孟庆宇, 董吉洪, 王栋, 赵伟国.  轻小型立体相机光学系统研制 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418002-0418002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0418002
    [10] 刘军, 黄玮.  反射式自由曲面头盔显示器光学系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1018001-1018001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1018001
    [11] 张继超, 李大伟.  长焦距光学系统中反射光路的设计与装调 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1496-1499.
    [12] 杜渐, 费锦东.  红外成像光学系统近场辐射噪声建模与仿真分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 1-5.
    [13] 刘晓, 易维宁, 乔延利, 崔文煜.  基于低空遥感系统的星载光学遥感器成像仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 217-225.
    [14] 闫力松, 王孝坤, 罗霄, 曾雪锋, 郑立功, 张学军.  基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 178-183.
    [15] 马晓珊, 孟新, 杨震, 彭晓东, 谢文明.  天基光学遥感成像仿真中大气影响分析与模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 226-231.
    [16] 张建忠, 杨乐, 郭帮辉, 谭向全, 王健, 孙强.  基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1758-1764.
    [17] 王一凡.  应用干涉仪对经纬仪光学系统主镜的装调和检测 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1275-1279.
    [18] 刘婷毓, 张景旭, 杨飞, 明名, 吕天宇.  近红外镜头系统的设计与装调 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 669-674.
    [19] 廖志波, 王春雨, 栗孟娟, 伏瑞敏.  透射式光学系统计算机辅助装校技术初步研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2453-2456.
    [20] 王美钦, 王忠厚, 白加光.  成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 167-172.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  263
  • HTML全文浏览量:  35
  • PDF下载量:  37
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-06
  • 修回日期:  2018-05-10
  • 刊出日期:  2018-09-25

面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响

doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
    作者简介:

    李斌(1989-),男,工程师,博士生,主要从事遥感器镜头装调与系统工程方面的研究。Email:290162457@qq.com

基金项目:

国家重大科技专项

  • 中图分类号: TP73

摘要: 应用于对地观测的高分辨同轴三反式系统对光学装调有着严格的要求,光学元件的失调量和由装配应力导致的面型误差都会严重影响系统成像质量。该方法通过镜面受力分析和光学系统仿真指导系统装调,以某商业遥感卫星搭载的同轴三反式镜头装调过程为例,分析失调量和面型误差的像差特性。通过分析光学元件失调量和面型误差与系统像散、彗差以及球差的关系,并利用系统波像差的均方根(RMS)作为系统像质的评价标准,得出各个光学元件失调量和面型误差对系统成像质量的影响权重。根据计算结果进行针对性调校,使系统各视场的平均RMS值收敛为0.06以下。经过多台同类镜头装调结果验证,证明该方法切实有效,可缩短装调周期,提升装调精度。

English Abstract

参考文献 (10)

目录

    /

    返回文章
    返回