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全海深大视场超高清光学系统设计

论文摘要

为满足我国深海成像设备需求,针对水下光学像差特点完成了全海深大视场光学成像系统设计。根据深海系统使用环境,对光学参数与结构形式进行了分析与探讨;采用常用玻璃及球面透镜设计,完成了小型化低成本高性能的光学设计实例;通过控制光线角度来提高光学系统能量利用率。选用YAG透明陶瓷为抗压窗口材料,通过有限元力学分析仿真获得形变与抗压阈值。通过ANSYS软件分析窗口与支撑结构,设计满足全海深11 000m使用环境(120 MPa)要求。光学系统的工作波段为410～630nm,视场角达80°,相对孔径为1/2.8,全视场MTF>0.3(@91lp/mm)。该系统成像质量及光学窗口抗压性均满足深海成像科考需求。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 设计思路
  •   2.1 海水光学特性
  •   2.2 光学设计考量
  • 3 光学系统设计
  • 4 测量实验与成像质量评价
  •   4.1 设计结果
  •   4.2 公差分析
  • 5 耐高压光学窗口的有限元分析
  • 6 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姜洋,全向前,杜杰,邢妍,吕深圳,孙强

    关键词: 光学设计,水下成像,大视场,海水光学特性

    来源: 光学精密工程 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 海洋学,仪器仪表工业

    单位: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院深海科学与工程研究所,中国科学院大学

    基金: 国家重点研发计划项目重点专项(No.2018YFC0307900),中国科学院科研设备研制项目(No.YJKYYQ20180067)

    分类号: TH766

    页码: 2289-2295

    总页数: 7

    文件大小: 383K

    下载量: 204

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/179d50dd5043de8b86bbb387.html