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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2012年
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偏轴光学系统矢量像差理论研究

任百川  
【摘要】:偏轴光学系统通过元件偏心倾斜消除传统共轴系统的中心遮拦,是近年来用于研究设计无遮拦反射式光学系统从而扩大视场的一种结构形式,而矢量像差理论是分析偏轴光学系统最重要和适合的理论方法。本论文针对矢量像差理论展开研究,主要内容为矢量像差理论和偏轴系统的像差特性研究、矢量像差计算及其指导偏轴光学系统的设计。 基于传统共轴光学系统的像差理论,矢量像差理论的像差表达式由标量形式写成矢量形式;偏轴光学系统像差场的表征上出现节点及像差贡献中心偏移的现象;概念上引入光轴光线替代共轴系统的旋转对称轴来描述偏轴系统的基本参量。对偏轴光学系统的一阶特性进行了分析,详细推导了球面和非球面光学元件的像差贡献中心。基于一阶特性给出偏轴系统像差的波差表达式和赛德尔表达式。从球面基准部分和非球面偏离部分两方面的像差贡献详细阐述了偏轴光学系统的五个三阶单色像差特性,特别的是用射影变换的方法分析了梯形畸变。 给出三级矢量像差理论的赛德尔表达式,这使得矢量像差理论进一步可以用来进行偏轴系统的像差计算。我们用矢量像差的方法计算了偏心倾斜两镜系统的三阶自由彗差点,结果与R.N.Wilson使用Schiefspiegler方法所求得结果一致,从而验证我们计算的准确性。通过这种方式首次实现使用矢量波像差理论做完整且准确的像差计算,并验证了计算的准确性。这是本论文核心的创新工作。矢量像差理论分析偏轴系统的像差特性,从而可用于指导偏轴光学系统设计和优化,但目前还并不完善。论文最后我们给出一个两片镜子的偏轴系统设计和一个大视场全反射的偏轴四镜系统设计举例,总结了偏轴光学系统设计难点,提出一些像差校正原则。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH74

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常军,翁志成,姜会林,丛小杰;长焦距空间三反光学系统的设计[J];光学精密工程;2001年04期
2 韩昌元;;高分辨力空间相机的光学系统研究[J];光学精密工程;2008年11期
3 吕丽军;石亮;;平面对称光学系统像差理论的扩展[J];光学精密工程;2009年12期
4 史光辉;卫星对地观测高分辨率光学系统和设计问题[J];光学精密工程;1999年01期
5 常军,翁志成,姜会林,张新,丛小杰;用于空间的三反射镜光学系统设计[J];光学学报;2003年02期
6 潘君骅,李新南;偏轴两镜系统的设计[J];光学学报;1994年08期
7 樊学武,陈荣利,马臻,李英才;偏心和倾斜光学系统初级象差理论的研究[J];光子学报;2004年04期
8 杨新军,王肇圻,母国光,傅汝廉;偏心和倾斜光学系统的像差特性[J];光子学报;2005年11期
9 车驰骋;李英才;樊学武;马臻;胡永明;;基于矢量波像差理论的计算机辅助装调技术研究[J];光子学报;2008年08期
10 杨秉新;美国IKONOS和QuickBird2卫星相机的主要性能和特点分析及看法[J];航天返回与遥感;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张虎;矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙可;;一种塑料光学非球面镜片的成型技术[J];工程塑料应用;2009年06期
2 常山;桑志文;毛杰健;朱品珍;;单色点源矩孔菲涅耳衍射光场的计算与模拟[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2010年04期
3 王璘;计忠瑛;王忠厚;刘学斌;;热真空环境中超亮白光LED发光强度性能研究[J];半导体光电;2006年01期
4 刘启能;;杂质吸收对光子晶体缺陷模偏振态的影响[J];半导体光电;2007年06期
5 刘启能;;金属银掺杂光子晶体的缺陷模[J];半导体光电;2009年05期
6 常山;吴波;毛杰健;桑志文;杨建荣;;无像散场曲的衍射机理及其计算研究[J];半导体光电;2010年05期
7 李建新;;哈特曼像差自动测量系统设计与开发[J];半导体技术;2009年04期
8 朱真;黄庆安;李伟华;周再发;冯明;;SU-8胶曝光衍射效应的模拟及丙三醇补偿方法[J];半导体学报;2007年12期
9 侯冬,潘林,胡勇波;车灯线光源的优化设计[J];北方工业大学学报;2004年01期
10 朱茂华;照相系统设计程序输入数据的一种技巧[J];兵工自动化;1985年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐新明;丛楠;;我国测绘卫星现状与发展思考[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2008年
2 高爱华;弥谦;刘卫国;秦文罡;;薄膜背散射积分测试系统中光电探测器的设计[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
3 熊长新;;微楔形镜加工技术研究[A];2007年中国南京第三届全国光学技术(光学制造技术与装备)交流会论文集[C];2007年
4 魏文俭;秦石乔;李华;张宝东;;像差对激光制导目标方位探测精度的影响[A];2007年中国南京第三届全国光学技术(光学制造技术与装备)交流会论文集[C];2007年
5 李俊铎;齐国生;;显微图像分析仪倍率控制系统的设计与实现[A];2007年中国南京第三届全国光学技术(光学制造技术与装备)交流会论文集[C];2007年
6 徐琰;颜树华;周春雷;张军;;利用二元光学器件消二级光谱设计[A];2007年中国南京第三届全国光学技术(光学制造技术与装备)交流会论文集[C];2007年
7 郭悦;刘晓鹏;杨桦;;空间CCD相机的定标方法研究[A];2007年中国南京第三届全国光学技术(光学制造技术与装备)交流会论文集[C];2007年
8 刘文超;范宜燕;王选择;;贴片机自动对准系统的硬件设计[A];湖北省机械工程学会设计与传动学会、武汉机械设计与传动学会2008年学术年会论文集(2)[C];2008年
9 何平安;何中圣;;薄板厚度高精度检测方法研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
10 黄坤;何平安;范若;刘军伟;刘欣慰;徐明;;线激光束均匀化整形方法研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
2 张梅;基于个性化眼光学结构的人眼色差的研究[D];南开大学;2010年
3 王鑫;数字图像盲取证技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
5 龚绍润;X光同轴相衬成像原理的模拟与实验研究[D];天津大学;2010年
6 邓仕超;光学显微镜图像处理技术及应用研究[D];天津大学;2010年
7 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
8 张进;微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究[D];天津大学;2010年
9 王俊;航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
10 宋朝辉;神经网络在空间光学窗口热光学性能研究中的应用[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵阳;太赫兹波带片的研究[D];山东科技大学;2010年
2 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
3 王悦竹;80口径观鸟镜ED光学系统设计[D];长春理工大学;2010年
4 于石松;提高红外探测器探测率的理论分析[D];长春理工大学;2010年
5 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
6 刘帅男;机织物规格要素与其光泽性能的关系研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李洋;数码相机变焦距物镜设计[D];大连理工大学;2010年
8 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
9 曾绍平;基于CCD成像的火车轮对直径测量系统[D];南昌大学;2010年
10 赵羲;小天体撞击探测光学成像仿真技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘华,卢振武,李凤有,孙强,翁志成;用于非球面检测的球面计算全息图特性分析[J];光电工程;2004年07期
2 李红军,卢振武,廖江红,翁志成;对准误差对菲涅耳透镜衍射效率的影响[J];光学精密工程;2000年01期
3 常军,翁志成,姜会林,丛小杰;长焦距空间三反光学系统的设计[J];光学精密工程;2001年04期
4 卢振武,刘华,李凤有;利用曲面计算全息图进行非球面检测[J];光学精密工程;2004年06期
5 韩昌元;;高分辨力空间相机的光学系统研究[J];光学精密工程;2008年11期
6 颜树华,戴一帆,吕海宝,李圣怡;衍射光学透镜色散特性的仿真研究[J];光学技术;2003年04期
7 张红鑫;卢振武;李凤有;刘华;孙强;;基于ZEMAX软件的重叠复眼的模拟与分析[J];光学技术;2006年S1期
8 史光辉;利用本征色差校正二级光谱[J];光学学报;1981年05期
9 姜会林;关于二级光谱问题的探讨[J];光学学报;1982年03期
10 史光辉,姜会林;环境温度和气压变化对象面位移的影响与二级光谱校正[J];光学学报;1983年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡克荣;邓甲昊;王克勇;;小口径激光近炸引信的抗干扰方法[J];光电工程;2011年07期
2 伏瑞敏;岳丽清;;航天光学遥感器光学装调技术现状与展望[J];航天返回与遥感;2011年03期
3 卢卫涛;何俊华;闫亚东;;中等视场大相对孔径水下两档变焦光学系统[J];科学技术与工程;2011年16期
4 周凤利;李辛;董续勇;谈蕊;;卡塞格林红外光学系统装调技术研究[J];光电工程;2011年07期
5 何红星;赵劲松;潘顺臣;;全反射式无焦ZH系统的装调[J];光学精密工程;2011年08期
6 崔亮飞;刘海峰;;全自动焦度仪光学系统的研究[J];光学仪器;2010年06期
7 ;汽车前照灯的光学系统浅析[J];汽车零部件;2011年02期
8 迈克·伍德;姚涵春;;解析SeaChanger Nemo等离子体灯具[J];演艺科技;2011年07期
9 尤宣来;王金茂;;SP8-100UV分光光度计故障检修[J];实验技术与管理;1987年02期
10 薛汝东;季轶群;沈为民;;Offner型短波红外成像光谱仪分光系统的设计[J];苏州大学学报(自然科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李德培;;远镜光学系统调整方法及结果[A];中国天文学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 张良;;凝视型红外光学系统中的冷反射现象[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
3 张良;;凝视型红外光学系统中的冷反射现象[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年
4 邱传凯;杜春雷;邓启凌;潘丽;;衍射光学元件在红外像传感器中的应用研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
5 陈书剑;萧泽新;;指纹图像采集光学系统的设计[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
6 刘军涛;郭宗慧;刘春秀;岳伟伟;周爱玉;蔡新霞;;免疫层析试条量化检测系统研究[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
7 汤天瑾;;大视场轻小型星敏感器光学系统设计[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
8 钟宜兴;谢文;叶志红;;激光回波检测装置光学系统设计与实现[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
9 李升辉;杨长城;李勇;吴学鹏;;大视场红外同心光学系统的设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 郭琳;黄元庆;;一种由Nd:YAG构成的激光除垢实验设备[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 姜楠 石明山 记者 李林岩;离轴三反光学系统获重大突破[N];吉林日报;2010年
2 记者 董映璧;美研制出高反射率纳米镜子[N];科技日报;2007年
3 ;联想 引入光学系统差异化[N];中国计算机报;2004年
4 北京理工大学信息与电子学部主任 王涌天;3D技术需解决舒适度问题[N];中国电子报;2010年
5 卢庆儒;秉弃传统Petzval Sum值思路 开发超广角光机引擎[N];电子资讯时报;2006年
6 尹桥;勤上光电LED项目获广东省科技一等奖[N];消费日报;2010年
7 记者 张晔 通讯员 谢立华;高精度MA子镜面研制国内领先[N];科技日报;2007年
8 刀锋;2007年DC发展十大畅想[N];中国消费者报;2007年
9 本报记者 李彬;光学无线数据传输技术:WI——FI的终结者[N];科技日报;2007年
10 李烁;超精密加工技术及其在先进光学中的应用[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任百川;偏轴光学系统矢量像差理论研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 张虎;矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 常虹;透射式红外系统热光学稳定性关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 王健;基于矢量像差理论的离轴反射式宽波段红外目标模拟器研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
5 段相永;斐索式稀疏孔径光学系统成像技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
6 牛爽;全景环带凝视成像光学系统的研究与应用[D];浙江大学;2010年
7 李娜娜;重叠型复眼光学系统的研究[D];长春理工大学;2010年
8 李顺;软X射线掠入射成像光学系统设计与检测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
9 刘光宏;Offner田野成像光谱仪光学系统建模与优化设计[D];中国科学技术大学;2011年
10 巩盾;温度对遥感器光学系统成像质量的影响[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
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1 邵登云;基于热—结构耦合的光学系统热影响分析[D];西安电子科技大学;2010年
2 张续严;空间目标探测双通道光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 吴昌力;大气背景测量多通道光学系统及其测量能力研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 李丽艳;用于多普勒干涉测振的光学系统研究[D];长春理工大学;2010年
5 周艳;星敏感器光学系统测试设备研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 刘劲;光学系统热振动及大口径天线温度效应研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 王万林;李代数理论对一般光学系统像差的处理[D];江苏大学;2007年
8 吴耀;大视场红外搜索光学系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 李素云;纳米精度计量光栅传感器的理论研究[D];安徽大学;2007年
10 齐宪林;基于热—结构耦合的光学系统尺寸稳定性分析[D];西安电子科技大学;2009年
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