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大视场、长焦距离轴三反射镜光学系统的设计

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2020年1月15日10时53分,我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,乐成将亚米级超大幅宽贸易光学遥感卫星“吉林一号”宽幅01星(又称“红旗一号—H9”)发射升空。卫星顺遂进入预定轨道,使命得到圆满乐成。



“吉林一号”宽幅01星是长光卫星技能有限公司自主研发的新型高性能光学遥感卫星。该星充实继续“吉林一号”卫星成熟单机及技能底子,初次接纳大口径大视场长焦间隔轴三反式光学体系计划,具有高分辨、超大幅宽、高速存储、高速数传等特点。



相干报道链接:http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-135059.html



以是,本次推送一篇《大视场、长焦间隔轴三反射镜光学体系的计划》论文,供学习与参考。



择要:离轴三反光学体系具有高分辨率、大视场、长焦距、质量轻、小体积等特点,满足空间对地遥感、空间照相等范畴的要求。先容了离轴三反射镜光学体系的计划原理。用ZEMAX软件计划了一个三个反射面均是二次曲面、焦距为2000mm、F数为9的离轴三反射镜体系。结果表明,该体系可到达 7°x3°视场,对于空间频率50lp/mm调制通报函数值均大于0.5。



关键词:光学计划;全反射体系;非共轴



弁言

在空间对地遥感范畴中,无论军事还是民用范畴对光学体系的要求都越来越高。当工作轨道高度和探测器尺寸肯定时,增大焦距可以进步对地面像元的分辨率。但是,焦距增大时,体系的尺寸也将随着增大,对航空和航天产物非常倒霉。因此,如安在既增大焦距又包管成像质量的条件下只管减小体积是现在空间光学研究的热门。在大孔径的体系中,折射体系须要接纳特别的质料和结构来消除二级光谱色差,而反射体系不产生色差,孔径可以做得较大,且宜于轻量化。由于二反体系不能满足大视场、大相对孔径的要求,人们又引进了三反体系。共轴三反体系在大视场的环境下,中心遮拦过大,影响了进入体系的能量,同时也低落了光学体系的分辨率。接纳非共轴三反体系可以大概管理中心遮拦题目。基于多少光学,详细计划了焦距为2m的离轴三反射镜光学体系,视场可达7°x3°,成像质量精良且体系的总长度较小。



1 初始结构参数盘算

离轴三反射镜体系是在共轴三反射镜体系求得初始结构参数的底子上举行离轴、优化而得到的。因此,起首由共轴三反射镜体系求瓦解系的初始结构参数。三反射镜光学体系的初始结构如图1所示,1,2,3分别是三反体系的主镜、次镜、三镜, 其结构参数共全部确定。



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图1.共轴三反初始结构





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图2.光学体系简图



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图3.调制通报函数曲线图



......


3.结论
离轴三反体系因其独特上风,得当于空间照相等范畴,已备受关注。文中计划利用的是矩形视场,实用于线阵的TDI-CCD吸收器,通过推扫方法可成像, 实例得当空间对地遥感、空间照相等范畴。



接纳离轴三反光学体系,消除了中心遮拦,并进步了成像质量。随着盘算机辅助加工技能以及装调技能的不停进步,这类体系会得到广泛的应用。



鉴于篇幅题目,本文仅为节选(红外与激光工程 第36卷 第2期),全文内容可阅读原文下载PDF文档。





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检察地点:http://www.opticsky.cn/read-htm-tid-134685.html


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