基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计

doi:10.3788/CO.2019-0157

CORC > 光电技术研究所 > 中国科学院光电技术研究所 > 光电工程总体研究室（一室）

	基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计
	谷茜茜 ; 崔占刚 ; 亓波
刊名	中国光学
	2020-06-15
卷号	13 期号:3 页码:547-557
关键词	光学天线设计大视场自由曲面离轴两镜无焦系统
ISSN号	2095-1531
DOI	10.3788/CO.2019-0157
文献子类	期刊论文
英文摘要	为了提高空间激光通信系统的工作范围,简化光学系统的结构,提出了基于离轴自由曲面的大视场两镜无焦光学天线的设计形式。该光学天线采用无焦结构,无需再使用准直透镜元件,可以极大地简化系统结构,克服了传统聚焦光学天线体积过大、大功率光源情况下焦点处功率密度过高等问题。首先,基于三级像差理论,推导了两镜无焦系统的消像差公式,并对求解结果进行了分析总结。然后,根据求解结果和实际需求设计了一款无焦光学天线,该系统的有效通光口径为100 mm,放大倍率为5倍,波段为500～1 100 nm,全视场角为0.6°,主镜为凹抛物面的一部分,次镜采用XY多项式表征的自由曲面,并用MATLAB对次镜自由曲面面形进行了仿真。结果表明,光学系统全视场的波像差优于λ/14(λ=500 nm),斯托列尔比大于0.8,系统能量集中度较高,像质接近衍射极限,光学视场相对于传统二次曲面系统增加了26.7%。因此,该种天线结构在激光通信领域具有较强的实用性和很好的发展前景。
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语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/9987]
专题	光电技术研究所_光电工程总体研究室（一室）
作者单位	1.中国科学院光束控制重点实验室 2.中国科学院大学 3.中国科学院光电技术研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	谷茜茜,崔占刚,亓波. 基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计[J]. 中国光学,2020,13(3):547-557.
APA	谷茜茜,崔占刚,&亓波.(2020).基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计.中国光学,13(3),547-557.
MLA	谷茜茜,et al."基于离轴自由曲面的激光通信光学天线设计".中国光学 13.3(2020):547-557.