保偏望远系统的光学设计

发布时间：2017-10-14 21:11

  本文关键词：保偏望远系统的光学设计

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【摘要】：偏振成像可以对伪装的目标进行识别,对有隐藏能力的目标物体进行监测,在军事和民用上都有很重要的应用。然而对于远处物体仅适用偏振相机来探测有时效果还不是很好,这时需要在偏振相机前放置一个望远系统,此系统称之为保偏望远系统,保偏望远系统需要做到在保证像质的同时,尽量保证入射光和出射光的偏振态不发生变化。有了保偏望远系统的辅助,就可以实现对远处物体的偏振态进行探测。文章根据保偏望远系统的技术指标要求,基于偏振理论,光学设计镜头理论,实现保偏望远系统的光学设计。在设计的过程中,根据折射、反射面对偏振态所造成的影响,推导出设计保偏望远系统的三条原则,在根据这些原则设计望远系统,接着利用ZEMAX宏的功能提取入射角折射角计算偏振态,最后利用MATLAB编程进行偏振光追迹以评价保偏性能。根据理论分析与具体指标要求,本文采用透射望远系统来实现保偏性能,分别设计物镜与目镜两个子系统,计算初始结构参数,合理进行优化,最终组合得到一个完整系统,各波段MTF在60线对处均达到0.2以上,偏振态的变化不超过2%,符合要求。同时系统结构简单,易于加工。
【关键词】：偏振 光学设计 保偏望远系统
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74;O436.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 引言7-8
• 1.2 偏振成像技术的应用领域8-9
• 1.3 国内外发展现状9-12
• 第二章 保偏望远系统12-28
• 2.1 保偏望远系统的简介12
• 2.2 保偏望远系统的偏振理论12-28
• 第三章 保偏望远系统的设计理论28-34
• 3.1 保偏望远系统的设计方案28-29
• 3.2 保偏望远系统的设计原则29-32
• 3.3 三条原则所引入的新问题32-33
• 3.4 章总结33-34
• 第四章 保偏望远系统的设计实例34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 物镜初始结构的选择及计算34-36
• 4.3 物镜的优化设计36-39
• 4.4 目镜的设计39-41
• 4.5 章总结41-42
• 第五章 保偏望远系统设计结果的分析与评价42-47
• 5.1 偏振光追迹42-45
• 5.2 像质评价45-46
• 5.3 章总结46-47
• 第六章 结论与展望47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-51

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本文编号：1033194