宽光谱景物模拟器光学系统设计
摘要设计了一种用于宽波段光电系统性能测试的景物模拟器光学系统，采用三片双胶合透镜组作为初始结构，并用ZEMAX软件做出了优化设计。最终的设计结果为光学系统的工作波段为340nm~900nm，焦距为120mm，入瞳距离为55mm，全视场角为5°，入瞳直径30mm。整个光学系统一共有6个光学透镜，而且在空间频率50lp/mm处，系统各视场调制传递函数（MTF）均大于0。6，系统的畸变小于0。1%，从像质评价可以看出，该光学系统达到了衍射极限，各项设计指标都满足了设计的要求。79012
毕业论文关键词 景物模拟器 宽光谱 投影光学系统 光学设计
毕业设计说明书外文摘要
Title Optical System Design Of Scene Simulator With Wide Spectrum
Abstract We design an optical system of scene simulator with wide spectrum for optical testing system。Three pairs of doublet lens group were adopted。We use Zemax software to design and optimize the system。The optical system works at 340~900nm with a field of view of 5°，a focal length of 120mm，an exit pupil distance of 55mm and an exit pupil diameter of 30mm。The optical system has 6 lenses。MTF of full fields are more than 0。6 when the spatial resolution is 50lp/mm。distortion is less than 0。1%。The design optical system almost achieves diffraction limit and meets the requirement。
Keywords scene simulator wide spectral projection optical system optical design
目 次
1。 绪论 1
1。1。 研究背景及研究意义 1
1。3。 课题任务 4
2。 光学系统的像质评价 5
2。1。 概述 5
2。2。 几何像差及其校正方法 5
2。2。1。 球差 5
2。2。2。 彗差 6
2。2。3。 像散 7
2。2。4。 场曲 7
2。2。5。 畸变 9
2。2。6。 色差 9
3。 宽光谱景物模拟器 11
3。1。 景物模拟器的特点 11
3。2。 景物模拟器的设计要求 12
3。3。 景物模拟器结构形式与像差校正能力 13
4。 宽光谱景物模拟器的光学设计 16
4。1。 宽光谱景物模拟器初始结构的构建 16
4。2。 优化和设计结果 21
4。3。 像质评价 24
5。 结论 26
6。 致谢 27
7。 参考文献 28
1。绪论
1。1。研究背景及研究意义
景物模拟器在空间或机载载荷性能的实验室验证与评估方面，具有重要的应用价值。通过应用光学成像系统、标准高速视频图库与多维旋转的机电工作台组合，模拟空间目标与星象，给需要验证的相机提供无穷远的目标信息。如果在室外做实验可能会被外界条件所干扰，也会面临很多不可能实现的场景，而且实验资金也会相应地增加很多，也不能多次利用。所以如果在实验室内部使用景物模拟器，不但可以大大的减少实验所需的成本，还可以使被验证的系统的各项性能标准得到全面准确的检测。景物模拟器的应用很广泛：高精度静态星灵敏器，地面景物模拟器，红外模拟光学系统等。