保偏望远系统的光学设计

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1、学号：S13020159工程硕士学位论文保偏望远系统的光学设计Opticaldesignofthepolarizationtelescopesystem研究生姓名：新其铭学科、专业：光学工程二○一五年十二月分类号：TN216密级：可公开UDC：681.7编号：保偏望远系统的光学设计Opticaldesignofthepolarizationtelescopesystem学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：光学工程（080300）研究方向：现代光学技术及应用申请学位级别：硕士指导教师：付跃刚研究生：S130200159论文起止时间：2014.09—201

2、5.09长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《双波段红外消热差连续变焦光学系统设计》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数

3、据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要偏振成像可以对伪装的目标进行识别，对有隐藏能力的目标物体进行监测，在军事和民用上都有很重要的应用。然而对于远处物体仅适用偏振相机来探测有时效果还不是很好，这时需要在偏振相机前放置一个望远系统，此系统称之为保偏望远系统，保偏望远系统需要做到在保证像质的同时，尽量保证入射光和出射光的偏振态不发生变化。有了保偏望远系统的辅助，就可以实现对远处物体

4、的偏振态进行探测。文章根据保偏望远系统的技术指标要求，基于偏振理论，光学设计镜头理论，实现保偏望远系统的光学设计。在设计的过程中，根据折射、反射面对偏振态所造成的影响，推导出设计保偏望远系统的三条原则，在根据这些原则设计望远系统，接着利用ZEMAX宏的功能提取入射角折射角计算偏振态，最后利用MATLAB编程进行偏振光追迹以评价保偏性能。根据理论分析与具体指标要求，本文采用透射望远系统来实现保偏性能，分别设计物镜与目镜两个子系统，计算初始结构参数，合理进行优化，最终组合得到一个完整系统，各波段MTF在60线对处均达到0.2以上，偏振态的变化不超过2%，符合要求。同时系统结构简单，易于

5、加工。关键词：偏振光学设计保偏望远系统ABSTRACTPolarizationimagingcanrecognizethetarget,monitoringthehidedtargetobject,havingaveryimportantsignificanceineithermilitaryorcivilianuse.However,sometimesfordetectingdistantobjectsonlyapplyingthepolarizationcameraisnotenough,itisnecessarytoplaceatelescopeinfrontofthepol

6、arizationcamera,thissystemiscalledpolarizationtelescopesystem,polarizationtelescopeneedstokeepingimagequalitywhileensuringthatthepolarizedstateofincidentlightandoutgoinglightdoesnotchange.Withassistanceoftelescopesystem,wecandetectdistantobjectspolarizationstate.Accordingtothepolarizationteles

7、copesystemtechnicalrequirements,thisArticledesignedonetypepolarizationtelescopesystembasedonpolarizationtheoryasidewiththetheoryofopticallensdesign.Inthedesignprocess,accordingtopolarizationstatechangecausedbytherefraction,reflectionfac