基于自由曲面的大相对孔径大视场光学探测系统

发布时间：2024-06-02 23:52

　　为了实现空间碎片探测对探测光学系统灵敏度、探测时效性、孔径和总长等的需求,设计了一种大相对孔径大视场空间光学探测系统,并依据探测器指标与目标特性,确定了系统的设计参数,实现了12.5等星的探测。系统采用非对称双高斯透镜组光学结构,工作波段为450～850 nm,视场角为20°,F数为1.05,入瞳口径为150 mm。采用XY多项式自由曲面设计了系统中的一个透镜前表面,分析结果表明,该系统弥散斑均处于2×2个探测像元内,全视场在2×2个像元内的包围能量占比在86%以上,最大畸变小于1.4%。该探测系统结构紧凑,孔径合理,探测效果好,探测灵敏度高,时效性强;所使用的材料性能满足空间使用条件,且与光学加工能力匹配。所设计的探测系统可用于空间碎片的精确探测。

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【文章目录】：
1 引 言
2 大相对孔径大视场光学系统
    2.1 初始结构选型
    2.2 基于XY多项式的自由曲面
3 光学设计
    3.1 探测目标星等
    3.2 入瞳直径计算
    3.3 设计参数
    3.4 设计结果
4 系统分析评价
    4.1 系统探测性能的分析
    4.2 系统探测星等分析
    4.3 系统公差分析
5 结 论



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