ZEMAX宽光谱光学模拟器的设计方法研究

摘要光学模拟器用于在地面上模拟无限远的景物目标，提供与太阳光光谱匹配的均匀稳定的准直平行光，用以检验航天相机的成像质量和成像特性。

宽光谱光学模拟器组成包括模拟器光源、匀光系统、准直系统、靶标以及相应的机械结构。本文首先反向设计准直系统，该系统焦距为200 mm，相对孔径1∶4，视场1。5°× 1。5°。通过对比不同数目镜片组合在50线对/mm 处MTF曲线值，最终采用八块透镜组合结构作为准直系统，并在此基础上对其进行套样板和公差分析。匀光系统采用双排复眼透镜结构方案，利用ZEMAX进行微透镜阵列设计，仿真验证了匀光效果。最后，根据宽光谱光学模拟器技术指标中各谱段辐亮度要求，计算获得紫外波段功率需3。97 W，对不同类型的光源进行了对比分析，按照各组件透过率情况进行光谱匹配，选择了300 W 的PE300BUV型号氙灯作为照明光源。79547

毕业论文关键词光学模拟器套样板公差分析匀光系统氙灯光源

毕业设计说明书外文摘要

Title The Study on the Design Methods of Optical Simulator with Wide Spectrum

Abstract Optical simulator is used to simulate the infinity scene target on the ground。 It provides parallel light which is uniform and stable, matching solar spectrum in order to test the imaging quality and imaging characteristics of the space camera。

Optical simulator with wide spectrum consists of light source, uniform light system, collimation system, target and corresponding mechanical structure。 First to do was designing a collimation system reversely。 Its focal length is 200 mm, relative aperture is 1：4, field of view is 1。5 ×1。5 deg。 By comparing value of MTF curves at 50 lp/mm of optical systems with different number of lenses。 Choosing eight lenses structure as the collimation system。 Then trying test plate fitting and tolerance analysis on it。 Uniform light system uses Double fly-eye lenses。 ZEMAX software was used to simulate the effect of uniform light。 Finally, comparing and analyzing different types of light sources。 According to technical specifications, choosing the 300 W PE300BUV Xenon light source for spectrum matching。

Keywords optical simulator test plate fitting tolerance analysis uniform light system Xenon light source

1 绪论 1

1。1 研究目的及意义 1

1。2 国内外研究发展状况 1

1。3 主要研究内容及性能指标 2

1。4 本章小结 3

2 光学系统设计 4

2。1 中心波长的确定 4

2。2 视场的定义 5

2。3 初始结构的选择 5

2。4 镜头参数 6

2。5 评价函数的建立 9

2。6 本章小结 13

3 套样板 14

3。1 样板匹配原理 14

3。2 样板匹配 15

3。3 本章小结 19

4 公差分析 20

4。1误差来源 20

4。2 灵敏度分析 ZEMAX宽光谱光学模拟器的设计方法研究:http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_92050.html