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衍/折红外混和光学系统及其测试技术研究

米凤文  
【摘要】: 本文详细介绍了衍射光学和混合光学的发展状况,系统分析和研究了红外 混合光学系统(IHOS)的有关设计理论,特别是较为深入地对IHOS的性能特 点及其主要的测试技术进行了研究。 首先针对IHOS中衍射光学元件(DOE)的特点,对各种DOE描述模型进 行了归纳和总结,对DOE的矢量衍射模型、标量衍射模型和几何光学模型等模 型分析方法的适用范围进行了研究,在比较各种DOE衍射分析方法的基础上, 对DOE的衍射效率进行了详细分析,分别利用各种衍射分析算法对各种情况下 DOE的衍射效率进行计算,探讨在宽波段场合DOE在红外混合光学系统中起 到的作用和引入DOE对光学系统性能的影响,对各种影响DOE衍射效率的因 素进行全面总结分析; 其次论文还对了现代红外光学系统的特点进行了归纳和总结,针对红外混 合光学系统的设计及其加工技术,系统地分析讨论了现代红外光学系统的有关 设计理论,并结合衍射光学的特点,最终实现了具体的IHOS的设计和加工, 同时对IHOS的性能特点进行了分析讨论,着重研究了DOE衍射效率、温度变 化及杂散光等因素对系统的影响。 最后本文对IHOS的各种测试技术进行了系统研究,在归纳和总结了现有 的相关测试方法的基础上,结合IHOS的性能特点,建立起一套系统的IHOS 测试理论,并设计完成一套红外混合光学测试系统,实现对IHOS的各种性能 研究。其中对MTF、点扩散函数等的测量结果已接近国外同类仪器,而衍射效 率、冷光栏效率的测量,目前还没有相关测试仪器出现。


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