杨波
- 作品数：7 被引量：34H指数：5
- 供职机构：中国科学院上海技术物理研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信理学机械工程更多>>
- 三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计被引量：5
- 2016年
- 为了满足多种复杂环境的使用需求,红外光学系统需要适应较大的工作温度范围。介绍了一种三分离式消色差消热差制冷型中红外物镜的设计方法。改进了三分离式结构物镜的孔径光阑位置,使物镜实现100%冷光阑效率,同时将这种结构与消热差模型相结合,推导出三分离式消热差物镜的初始光焦度分配关系,并给出透镜材料的组合原则。利用该方法设计了工作波段为3~5μm,焦距为88 mm,相对孔径为1:2的红外物镜,各视场弥散斑半径均小于5μm,调制传递函数MTF达到0.75@17 lp/mm,获得了很好的成像质量。该物镜在-20℃^+70℃温度范围内保持焦距、像面和像质很好的稳定,验证了三分离式消热差光学系统的设计方法。
- 张营丁学专杨波张宗存刘银年
- 关键词：光学设计消热差
- 空间遥感短波红外成像光谱仪的光学系统设计被引量：5
- 2009年
- 设计了一种短波红外成像光谱仪的光学系统。它采用离轴透镜来校正大视场像差,避免了采用大口径同心透镜,降低了大口径透镜获取难度和加工要求,同时校正了狭缝弯曲和畸变;采用两个离轴非球面反射镜作为准直和会聚光学元件,补偿了与波长相关的狭缝弯曲,并减小了残余像差;采用一个色散棱镜来修正非线性色散,满足了光谱分辨率要求,在棱镜背面镀反射膜,简化了结构,减轻了重量。最后给出了各个通道的光谱非线性和光谱弯曲结果。
- 王欣杨波丁学专刘银年王建宇
- 二次成像中波红外折射衍射光学系统设计被引量：8
- 2009年
- 中波红外(3～5μm)在航天遥感中有着重要的应用。由于背景辐射的影响,中波红外光学系统一般要求达到100%冷光阑效率。在航天应用中由于系统轻量化的要求,同时要求光学系统的设计尽可能简化。光学技术的发展,使得光学设计可以利用非球面,二元光学衍射面等,获得更多的自由度,对成像光学系统的像差进行有效的校正。利用三个光学元件,设计出波段范围3～5μm,口径200 mm,F/2.5的二次成像光学系统。系统由主光学卡塞格林系统加中继系统组成。中继系统由一片硫化锌透镜组成,成像质量达到衍射极限。
- 丁学专王欣兰卫华杨波刘银年
- 关键词：光学设计中波红外衍射光学
- 大视场小F数同轴Offner结构热红外光谱仪的设计被引量：2
- 2016年
- 热红外成像光谱仪广泛应用于工业研究、环境监测以及自然资源探测等多个领域。随着大面阵红外探测器技术的发展,大视场大相对孔径热红外光谱仪已成为遥感领域新的发展方向。本文介绍了一种基于凸面光栅的同轴Offner结构,对常规Offner结构进行改进,仅使用一块大凹面反射镜,在凸面光栅的位置插入带有负像散的校正透镜。设计验证结果表明,这种结构在热红外波段具有非常优异的表现,较传统Offner结构能实现更大的视场,更小的F数。最后利用这种结构设计了60 mm狭缝视场,F数为2的热红外光谱仪,其成像弥散斑直径小于5μm,MTF达到衍射极限。该热红外光谱仪系统结构紧凑,非常适合航天航空遥感的应用。
- 张营丁学专杨波刘银年
- 使用ZPL宏指令辅助设计离轴三反射镜系统被引量：5
- 2010年
- 由于离轴三反射镜系统拥有视场大、无色差、适用温度范围宽、对材料无限制、无中心遮拦、可轻量化设计等一系列优势,在航天遥感中正被越来越广泛地应用。结合常用光学设计软件ZEMAX的Macros功能,通过将自己编写的ZPL宏指令加入系统评价函数中来限制离轴三反优化过程中的挡光问题,并给出了具体的设计、使用步骤。
- 杨波刘成林丁学专王欣刘银年
- 关键词：光学设计ZEMAXMACROS
- 棱镜分光光谱仪的光学系统设计与光谱特性计算被引量：9
- 2010年
- 设计了离轴全球面成像光谱仪和离轴校正透镜棱镜分光成像光谱仪两种光学系统.在离轴全球面成像光谱仪的基础上,提出了改进型离轴校正透镜光谱仪,仅采用一个色散棱镜,避免了大口径同心透镜;有效校正了大视场像差,色散非线性修正效果显著.通过调节离轴角和光谱仪的焦距控制了畸变,补偿了与波长相关的狭缝弯曲,减小了残余像差,并降低了整个光谱仪工程实施的难度.从工程合理性、加工可实现性和光学性能等方面比较了两个系统的特点,推导和给出了光谱分辨率和狭缝弯曲的计算结果.从设计结果看,改进型离轴校正透镜光谱仪的传递函数最小值大于75%,而离轴全球面成像光谱仪的最小值只大于60%.从加工难易程度看,离轴全球面成像光谱仪采用一个接近Φ200mm的石英透镜,其透射材料远不如改进型离轴校正透镜光谱仪透镜材料的均匀性和面形准确度高,而且大口径透镜大大增加了制备难度和成本.从工程布局看,改进型离轴校正透镜光谱仪充分考虑了与机械结构的匹配,狭缝与第一面反射镜的轴向距离较合理.从光谱特性看,两个光学系统的光谱分辨率结果基本接近,离轴全球面成像光谱仪光谱弯曲结果略好于离轴校正透镜结构.因此,综合比较得出离轴校正透镜光谱仪是最佳的选择方案,该系统可应用在短波红外波段的光谱成像的遥感探测.
- 王欣丁学专杨波刘银年王建宇
- 轻小型宽谱段紫外高光谱成像仪光学系统设计被引量：2
- 2017年
- 覆盖"日盲"紫外到近紫外波段的光学材料少,增加了小F数、大视场宽谱段紫外高光谱成像仪设计的难点。本文仅采用熔融石英和氟化镁两种材料,设计了一套宽谱段紫外高光谱成像仪,光谱范围为250~400 nm,焦距15 mm,F数3.2,视场31?。系统实现了模块化设计,前置成像镜头和后接光谱仪可独立成像。为保证对接后高光谱成像仪具有较好的像质,紫外镜头采用像方远心设计;光谱仪采用Offner结构,且反射镜实现了一体化设计,由两个元件组成,可实现同轴安装,极大降低了装调难度。对接后紫外高光谱成像仪像质较好,系统结构紧凑,外形尺寸仅有128 mm×60 mm×60mm,实现了系统轻小型化设计。
- 张宗存丁学专杨波刘银年
- 关键词：高光谱成像仪模块化
