国家自然科学基金(41105014)
- 作品数：47 被引量：232H指数：10
- 相关作者：薛庆生王淑荣曹佃生陈伟黄煜更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学中国科学院大气物理研究所更多>>
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- 相关领域：机械工程理学电子电信航空宇航科学技术更多>>
- 热载荷作用下透镜面形精度分析方法
- 2014年
- 为了分析透射式光学系统中透镜在热载荷作用下的镜面面形精度,建立了光机结构模型,使用有限元软件对热载荷作用下透镜的镜面变形量进行了分析,通过matlab软件对变形后的节点位移进行拟合,进而求出在指定热载荷下透镜的面形精度。该分析方法还可以对其他载荷引起的镜面变形进行分析,为透镜面形精度分析提供参考。
- 曹佃生
- 关键词：有限元分析面形精度热载荷曲面拟合
- 星载紫外全景成像仪光学系统设计被引量：2
- 2014年
- 采用全景环形透镜和中继透镜组组合的结构型式设计了一个中心波长360 nm，带宽10 nm，视场360＆#176;＆#215;（70.9＆#176;～73.3＆#176;），焦距5 mm，相对孔径1：3.3的紫外全景成像仪光学系统。针对该光学系统视场大的特点，重点研究了提高其像面照度均匀性的方法。利用CODE V和ZEMAX光学设计软件进行了优化设计和设计结果分析，结果表明：点列图弥散斑半径的RMS值小于1/2像元，弥散斑80%的能量集中在一个像元内，光学传递函数＆gt;0.72@38.5 lp/mm，f-θ畸变控制在0.4%以内，像面照度均匀性达到91%，设计结果满足指标要求，并且体积小，特别适合在空间大气探测等领域应用，也证明了提出的紫外全景成像仪光学设计方法是可行的，可在其他波段推广应用，对全景成像仪的设计具有指导意义。
- 薛庆生陈伟
- 关键词：光学设计桶形畸变
- 新型宽波段单色输出绝对光谱辐照源被引量：1
- 2014年
- 随着光学遥感技术的发展，光谱辐射定标受到越来越多的关注。积分球渐渐成为紫外和可见波段辐射定标的主要工具，然而积分球存在无法输出单色光、稳定性不够持久等问题。为解决上述问题，提出一种基于双Fery棱镜色散相减结构的光谱辐照源的设计方法。该新型光谱辐照源的光谱范围为240～2400nm；光谱带宽在350、600、1000nm处分别小于3、9、29nm。经过光学设计软件Zemax设计和仿真，新型光谱辐照源的均匀度在垂50mm范围内小于1．9％，在西30mm范围内小于1．4％，并且其系统偏振度小于0．7％。该辐照源可以用来测量探测器和光谱遥感仪器的光谱响应和几何定标。辐照源与起偏器连用可以测量仪器的偏振响应，具有广泛的实用。
- 张子辉王淑荣黄煜
- 关键词：光谱学均匀度偏振度
- 星载宽波段远紫外高光谱成像仪光学系统设计被引量：10
- 2013年
- 根据高层大气遥感的应用要求,设计了一个全反射式的远紫外高光谱成像仪光学系统,该系统由扫描镜、离轴抛物面望远镜和超环面光栅光谱仪组成。提出了一种凹面超环面光栅光谱仪像差校正方法,根据凹面光栅的几何像差理论求解初始结构参数,然后利用光学设计软件Zemax进行优化,完成了超环面光栅光谱仪的设计,在工作波段内,点列图半径的方均根均小于16μm,实现了宽波段像差同时校正,满足光谱分辨率0.6nm的指标要求,也证明了提出的像差校正方法是可行的。运用光学设计软件Zemax对远紫外高光谱成像仪光学系统进行了光线追迹,并对设计结果进行了分析,分析结果表明,各波长的光学传递函数均达到0.8以上,完全满足设计指标要求,且结构紧凑,适合空间遥感应用。
- 薛庆生
- 关键词：光学设计高光谱成像仪
- 空间大口径望远镜稳像系统发展现状及趋势被引量：24
- 2014年
- 介绍了目前国际上已发射及正在论证的大型空间望远镜的稳像控制系统,主要包括自由飞行模式的HUBBLE、JWST、ATLAST-8m和ATLAST-9.2m,载体搭载模式的SOFIA和OPTIIX。详细论述了这些空间望远镜稳像系统的组成、工作原理、主要元件、性能指标和控制算法,并对基于磁悬浮技术的无扰动载荷设计概念和机械臂直接驱动空间相机的设计思想进行了介绍。分析表明,基于机械臂和磁悬浮技术的精密稳像及主动振动抑制系统是未来的发展趋势。
- 曹小涛孙天宇赵运隆王栋郭权锋
- 关键词：空间望远镜机械臂磁悬浮
- 应用于光学遥感仪器的扫描机构设计被引量：1
- 2015年
- 针对空间光学遥感仪器扫描机构的高精度、长寿命运转需求,首先分析设计了基于油脂润滑方式的运动部件润滑与密封方法,保证了机构的运转寿命与精度;然后使用有限元方法,对扫描机构各重要组件的结构进行了分析优化,得到了轻量化的反射镜结构与优化的支撑结构。分析结果表明,在实验温度（-30-70℃）范围内反射镜的面形精度RMS值优于13.2nm;润滑与密封设计可靠,5年内润滑剂泄漏量小于3.5 mg;扫描机构总质量4.94 kg,一阶固有频率116.2 Hz。扫描机构可以满足空间光学遥感仪器的设计要求。
- 王晓旭林冠宇曹佃生于向阳
- 关键词：扫描镜有限元润滑
- 用于大气痕量气体探测的临边成像光谱仪被引量：10
- 2013年
- 为满足空间大气遥感的迫切需求,设计并研制了用于大气痕量气体探测的紫外/可见临边成像光谱仪原型样机,对应工作波段为560～780nm和280～390nm,分别利用光栅的一级和二级衍射。样机由单块离轴抛物面望远镜和改进型Czerny-Turner光谱仪组成,在整个工作波段内,弥散斑半径的均方根(RMS)值均小于10μm,同时获得了良好的成像质量。原型样机质量为15kg,体积为500mm×350mm×200mm,空间分辨力为0.44mrad,光谱分辨力为1.52nm。利用原型样机进行了外场观测试验,并对外场观测光谱数据与模拟光谱数据进行了对比,发现二者具有很好的一致性,表明了临边成像光谱仪的功能和性能均良好,可以满足大气痕量气体探测的应用要求。
- 薛庆生段民征
- 关键词：光学设计成像光谱仪痕量气体光谱分辨率
- 多模式星载被动大气探测仪在轨天底/临边探测匹配方法研究被引量：1
- 2015年
- 研究的星载被动大气探测仪搭载于太阳同步轨道卫星,具有扫描型多模式探测功能,主要探测目的是对同一大气目标交替进行天底探测和临边探测。为实现天底/临边交替探测,研究了临边探测与天底观测模式的匹配方法及时间间隔ΔT。根据载荷运控模式、卫星运行轨道和地球自转等,建立交替探测数学模型,研究天底/临边交替探测方法,采用Matlab计算和卫星工具包(STK)仿真场景验证分析得出时间间隔分别为429 s和430 s。根据地球扁率和轨道衰减等误差分析,结合两种探测扫描设定,统一天底探测与临边探测目标区域,最终设定天底/临边交替探测匹配间隔为430 s。
- 崔程光王淑荣黄煜李博
- 关键词：大气光学大气探测临边
- 基于VC++6.0的串口通信协议监测方法
- 2014年
- 为了对未知的串口通信协议进行解析,设计了基于VC++6.0的串口通信监测程序。在基于MFC的对话框程序中。使用Win32 API实现了串口通信程序,并实现了串口信息的双向接收显示与传递,根据显示信息对串口协议进行了解析,从而判断通讯协议的组成,为上位机软件的重新开发提供了设计依据。
- 曹佃生
- 关键词：串口通信APIVC++6.0通信协议
- 宽视场航空高光谱成像仪光学系统设计被引量：8
- 2014年
- 宽视场大相对孔径航空高光谱成像仪已成为航空海洋水色遥感等领域的迫切需求,根据宽视场和大相对孔径的研究目标,采用离轴两镜消像散望远镜和改进型Offner光谱仪匹配的结构型式,设计了一个视场40°、相对孔径1/2.2、工作波段0.4～1.0μm的航空高光谱成像仪光学系统,在传统Offner光谱仪中插入同心弯月透镜来提高Offner光谱仪的相对孔径和成像质量.运用光学设计软件ZEMAX对高光谱成像仪光学系统进行了光线追迹和优化设计,并对设计结构进行了分析.结果表明：光学系统各个波长的光学传递函数在奈奎斯特频率28lp/mm处均达到0.67以上,谱线弯曲和谱带弯曲均小于6.5%像元,便于光谱和辐射定标,完全满足设计指标要求,且体积小、重量轻,适合航空遥感应用.
- 陈伟郑玉权薛庆生
- 关键词：光学设计光学仪器光学系统光学望远镜光谱分辨率高光谱成像仪
