空間光學系統(tǒng)

第1章緒論1
1.1空間光學遙感器概述1
1.1.1基本概念1
1.1.2基本組成2
1.1.3分類2
1.2空間光學系統(tǒng)及發(fā)展概況3
1.3空間光學系統(tǒng)的特點6
1.4空間光學系統(tǒng)研制流程8
1.5空間光學系統(tǒng)發(fā)展趨勢10
1.5.1超大口徑空間光學系統(tǒng)10
1.5.2計算成像及計算光學系統(tǒng)13
1.5.3仿生光學系統(tǒng)14
1.5.4微納光學系統(tǒng)15
參考文獻18
第2章典型空間成像光學系統(tǒng)設(shè)計19
2.1概述19
2.2空間光學系統(tǒng)類型21
2.2.1折射式22
2.2.2折反射式25
2.2.3全反射式27
2.3典型光學系統(tǒng)設(shè)計方法35
2.3.1折射式系統(tǒng)的設(shè)計36
2.3.2折反射系統(tǒng)的設(shè)計38
參考文獻49
第3章空間光機系統(tǒng)設(shè)計50
3.1概述50
3.2光機系統(tǒng)常用材料51
3.2.1折射式光學系統(tǒng)常用材料51
3.2.2反射式光學系統(tǒng)常用材料54
3.3空間光學元件及支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計55
3.3.1透射式光學元件及支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計55
3.3.2反射式光學元件及支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計57
3.4光機主體結(jié)構(gòu)設(shè)計68
3.4.1光機主體結(jié)構(gòu)設(shè)計概述68
3.4.2筒式結(jié)構(gòu)69
3.4.3框架式結(jié)構(gòu)73
3.4.4桿系結(jié)構(gòu)73
3.4.5支撐桿式結(jié)構(gòu)76
3.5光機系統(tǒng)集成仿真及試驗驗證77
3.5.1光機集成仿真77
3.5.2光機系統(tǒng)試驗驗證79
參考文獻81
第4章空間光學元件加工與檢測83
4.1概述83
4.1.1空間光學元件加工技術(shù)的特點84
4.1.2空間光學元件加工技術(shù)的發(fā)展歷程86
4.1.3空間光學元件加工的技術(shù)路線88
4.2鏡坯成型及輕量化技術(shù)89
4.2.1微晶玻璃鏡坯90
4.2.2超低膨脹石英玻璃鏡坯91
4.2.3碳化硅鏡坯93
4.3微應(yīng)力高精度精修技術(shù)94
4.3.1磁流變拋光技術(shù)95
4.3.2離子束修形技術(shù)96
4.3.3流體射流拋光技術(shù)98
4.4檢測技術(shù)101
4.4.1光學元件各階段檢測方法101
4.4.2輪廓幾何測試法102
4.4.3干涉測試法103
4.4.4常規(guī)檢測數(shù)據(jù)處理要點103
4.5重力卸載技術(shù)105
4.5.1重力卸載技術(shù)的作用105
4.5.2重力卸載裝置107
4.5.3重力誤差的數(shù)據(jù)處理方法110
參考文獻114
第5章空間光學系統(tǒng)鍍膜技術(shù)116
5.1概述116
5.2反射膜118
5.2.1典型金屬反射膜的光譜及設(shè)計特點118
5.2.2金屬反射膜空間應(yīng)用的基本要求120
5.3空間用濾光片121
5.3.1帶通濾光片121
5.3.2多色濾光片、分光（束）膜簡介125
5.4鍍膜工藝介紹129
5.4.1熱蒸發(fā)129
5.4.2濺射131
5.4.3鍍膜過程中的應(yīng)力控制132
5.4.4鍍膜過程中的膜厚均勻性控制134
5.4.5鍍膜前鏡面清洗138
5.5膜層質(zhì)量檢測方法139
參考文獻141
第6章空間光學系統(tǒng)裝調(diào)143
6.1概述143
6.1.1現(xiàn)代空間光學系統(tǒng)裝調(diào)發(fā)展趨勢143
6.1.2空間光學系統(tǒng)裝調(diào)的技術(shù)特點145
6.1.3空間光學系統(tǒng)裝調(diào)應(yīng)關(guān)注的設(shè)計指標147
6.2可見透射式系統(tǒng)裝調(diào)147
6.2.1鏡頭裝調(diào)的技術(shù)路線147
6.2.2可見光元件的折射率測試150
6.2.3部組件微應(yīng)力裝配及驗證150
6.2.4透鏡部組件定心技術(shù)152
6.2.5實驗室組合定心技術(shù)152
6.2.6基于組合定心的計算機輔助裝調(diào)技術(shù)154
6.3紅外透射式鏡頭裝調(diào)155
6.3.1紅外透射鏡頭裝調(diào)技術(shù)路線156
6.3.2紅外元件折射率測試158
6.3.3紅外部組件的裝配與測試159
6.3.4紅外鏡頭實驗室定心160
6.4中小口徑反射式系統(tǒng)裝調(diào)163
6.4.1鏡頭裝調(diào)技術(shù)路線163
6.4.2計算機輔助裝調(diào)技術(shù)164
6.4.3非球面反射鏡光軸引出166
6.4.4光學部件精密裝配與實驗驗證168
6.4.5三種典型的系統(tǒng)裝調(diào)技術(shù)171
6.5大口徑及超大口徑反射式系統(tǒng)裝調(diào)174
6.5.1大口徑及超大口徑反射式系統(tǒng)特點174
6.5.2光軸豎直裝調(diào)技術(shù)177
6.5.3反射鏡元件支撐結(jié)構(gòu)裝配179
6.5.4大口徑元件波前探測技術(shù)179
6.5.5基于主動光學的大口徑分塊鏡集成裝調(diào)180
參考文獻184
第7章空間光學系統(tǒng)測試與評價186
7.1概述186
7.2空間光學系統(tǒng)成像質(zhì)量測試186
7.2.1波像差186
7.2.2調(diào)制傳遞函數(shù)MTF189
7.2.3能量集中度195
7.3空間光學系統(tǒng)特性參數(shù)測試196
7.3.1焦距196
7.3.2視場角200
7.3.3 F數(shù)201
7.3.4透射比（透過率）202
7.4與輻射質(zhì)量相關(guān)量的測試203
7.4.1雜散光203
7.4.2偏振度205
7.5與幾何質(zhì)量相關(guān)量的測試207
7.6空間光學系統(tǒng)成像質(zhì)量影響因素分析209
7.6.1空間光學系統(tǒng)測試的特點209
7.6.2測試鏈路誤差源分析210
7.6.3變重力及真空環(huán)境影響210
7.6.4光學表面面形及鏡頭支撐影響211
7.6.5其他影響因素212
參考文獻214