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双波段共口径成像系统光机设计与分析

程志峰 刘福贺 荀显超

程志峰, 刘福贺, 荀显超. 双波段共口径成像系统光机设计与分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3366-3372.
引用本文: 程志峰, 刘福贺, 荀显超. 双波段共口径成像系统光机设计与分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3366-3372.
Cheng Zhifeng, Liu Fuhe, Xun Xianchao. Opto-mechanical design and analysis of dual-band sharing aperture imaging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3366-3372.
Citation: Cheng Zhifeng, Liu Fuhe, Xun Xianchao. Opto-mechanical design and analysis of dual-band sharing aperture imaging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3366-3372.

双波段共口径成像系统光机设计与分析

基金项目: 

国家自然科学基金-青年科学基金(61405192);中国科学院长春光学精密机械与物理研究所重大创新资助项目 (Y3CX1SS14C);中国科学院航空光学成像与测量重点实验室开放基金(Y3HC1SR141)

详细信息
    作者简介:

    程志峰(1979-),男,副研究员,主要从事光电仪器结构设计及优化分析等方面的研究。Email:chengzhif@163.com

  • 中图分类号: TN214

Opto-mechanical design and analysis of dual-band sharing aperture imaging system

  • 摘要: 为了克服机载光电有效载荷(可见光摄像机和红外热像仪)各自独立、焦距过短的缺点,着重对可见光/红外共口径系统关键技术进行了研究。采用可见光、中波红外双波段共用主次镜的光学结构,可见光和红外焦距分别为1 500 mm和750 mm。选用合适的光学材料、合理的支撑方式,对系统反射镜支撑组件进行了静力学、动力学建模,优化了结构形式。采用光机热集成分析方法,指导、评价和优化光机系统设计过程,提高结构固有频率,增强系统热稳定性适应范围。系统结构设计基频大于200 Hz,在5 ℃均匀温变工况和重力作用下,反射镜面形PV值小于/10,RMS值小于/40,光学系统传递函数(MTF)达到0.38。结果表明,采用该方法设计的光机结构固有频率高,重力及热耦合变形、抗振性能等方面均能满足要求,系统具有良好的成像质量。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-05
  • 修回日期:  2015-04-13
  • 刊出日期:  2015-11-25

双波段共口径成像系统光机设计与分析

    作者简介:

    程志峰(1979-),男,副研究员,主要从事光电仪器结构设计及优化分析等方面的研究。Email:chengzhif@163.com

基金项目:

国家自然科学基金-青年科学基金(61405192);中国科学院长春光学精密机械与物理研究所重大创新资助项目 (Y3CX1SS14C);中国科学院航空光学成像与测量重点实验室开放基金(Y3HC1SR141)

  • 中图分类号: TN214

摘要: 为了克服机载光电有效载荷(可见光摄像机和红外热像仪)各自独立、焦距过短的缺点,着重对可见光/红外共口径系统关键技术进行了研究。采用可见光、中波红外双波段共用主次镜的光学结构,可见光和红外焦距分别为1 500 mm和750 mm。选用合适的光学材料、合理的支撑方式,对系统反射镜支撑组件进行了静力学、动力学建模,优化了结构形式。采用光机热集成分析方法,指导、评价和优化光机系统设计过程,提高结构固有频率,增强系统热稳定性适应范围。系统结构设计基频大于200 Hz,在5 ℃均匀温变工况和重力作用下,反射镜面形PV值小于/10,RMS值小于/40,光学系统传递函数(MTF)达到0.38。结果表明,采用该方法设计的光机结构固有频率高,重力及热耦合变形、抗振性能等方面均能满足要求,系统具有良好的成像质量。

English Abstract

参考文献 (13)

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