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红外目标模拟器耦合扩束系统的装调误差分析

作　者: 刘少锋
导　师: 任智斌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学工程
关键词: 耦合效率装调误差分析装调仿真微透镜阵列光学设计
分类号: TN219
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

红外目标模拟器是半实物红外仿真系统的重要组成部分,它在红外寻的弹头、星载和机载红外遥感中起到重要作用。在红外寻的弹头实验中,利用红外目标模拟器来模拟运动及距离可调的目标源,用来检测导弹红外寻的系统的灵敏度、调制特性和跟踪特性等性能。在本课题研制的红外目标模拟器中,微透镜阵列是一种新型的扩束元件,其用途是起到干扰光束的扩束耦合作用,是本课题中的关键件。微透镜列阵是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的列阵,它不仅具有传统透镜的成像、聚焦等基本功能,而且具有集成度高、单元尺寸小的特点,使得它不仅能够完成传统光学元件无法完成的功能,而且能构成许多新型的光学系统。为了检验微透镜阵列元件的加工质量以及应用效果,本文主要对以下两个方面进行研究：1.分析了微透镜阵列在红外目标模拟器中单项装调误差对耦合效率的影响,利用光学设计软件zemax宏扩展,编写了耦合效率计算程序指令,以此作为zemax自定义优化评价函数,对微透镜阵列进行了装调仿真。2.对红外目标模拟器光源位置和系统不共轴进行了装调误差分析,分析了误差的种类,得出了误差允许范围,为系统装调打下了良好的基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8
  1.2 红外目标模拟器耦合扩束技术现状分析  8-10
  1.3 微透镜阵列元件装调技术  10-13
    1.3.1 微透镜阵列的制造技术  10-11
    1.3.2 微透镜阵列元件装调误差分析  11-13
  1.4 主要研究内容  13-14
第2章红外目标模拟器光学系统  14-31
  2.1 红外目标模拟器系统组成  14-21
  2.2 微透镜阵列扩束原理分析  21-24
  2.3 耦合效率计算程序  24-27
    2.3.1 程序流程  24-25
    2.3.2 耦合效率计算程序与Zemax几何像分析功能计算结果对比  25-27
  2.4 微透镜阵列装调仿真  27-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章微透镜阵列装调误差分析  31-48
  3.1 微透镜阵列沿光轴移动装调误差分析  31-37
  3.2 微透镜阵列绕x轴旋转装调误差分析结果  37-41
  3.3 微透镜阵列绕y轴旋转装调误差分析结果  41-46
  3.4 本章小结  46-48
第4章红外目标模拟器耦合扩束系统装调误差分析  48-56
  4.1 光源位置误差对系统的影响  48-49
    4.1.1 光源沿光轴移动装调误差分析  48-49
    4.1.2 光源垂直光轴移动装调误差分析  49
  4.2 复合物镜和投影物镜不共轴装调误差分析  49-55
    4.2.1 投影物镜垂直光轴移动装调误差分析  50-52
    4.2.2 投影物镜倾斜误差分析  52-55
  4.3 本章小结  55-56
结论  56-57
主要参考文献  57-62
致谢  62

红外目标模拟器耦合扩束系统的装调误差分析

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