轴对称综合孔径光学系统调制传递

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1、第29卷第4期应用光学V01．29No．42008年7月JournalofApplled0pticsJul．2008文章编号：1002—2082(2008)04一0548一05轴对称综合孑L径光学系统的调制传递函数和成像性质孙江芹1’2，钱霖1，吴泉英(1．苏州大学物理科学与技术学院，江苏苏州215006；2．哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150006；3．苏州科技学院数理学院，江苏苏州215009)摘要：综合分析目前各种综合孔径光学系统的结构和成像特征，并对它们作了比较。使用数值模拟方法，对单环轴对称综合孔径光学系统和双环结构的轴对称系统

2、进行分析，研究了轴对称综合孔径光学系统的结构形式及其调制传递函数(MTF)，并对其成像性质作了评估与比较。讨论了一种4+2双环结构的轴对称综合孔径系统的结构形式，对其成像特点作了详细描述，最后运用图像复原维纳滤波器对系统成像图做了处理，以使这种轴对称综合孔径系统具有更理想的成像效果。关键词：综合孔径；高分辨率成像；调制传递函数；成像质量；图像复原中图分类号：0436．1文献标志码：AMTFandimagingqualityofaxianysymmetricalopticalsystemswithsyntheticapertureSUNJiang—

3、qinl’2，QIANLinl，WUQuan—yin93’(1．SchoolofPhysicsScience8乙Technology，SoochowUniversity，Suzhou215006，China；2．SchoolofAstronautics，HarbinlnstituteofTechnology，Harbin150006，China；3．SchoolofMaths&Phys，SuzhouUniversityofScienceandTechnology，Suzhou215009，China)Abstract：Themechanicala

4、ndimagingcharacteristicsofthesyntheticaperturesystemswereanalyzedandcompared．Bythedidofnumericalsimulation，theconfigurationsandthemodulationtransferfunctions(MTF)ofaxiallysymmetricalsyntheticaperturesystemswithsingleringandwithdualringswerestudied．Theimagingqualitiesofthesesy

5、stemswereevaluatedandcompared．AnewaxiallysymmetricaIsyntheticaperturesystemwith4+2dualringsconfigurationwasdiscussed．Itsimagingcharacteristicsweredescribedindetail．TheimagesproducedbythenewsystemyereprocessedwithWienerfiltertoretrieVeabetterimagingeffect．Keywords：syntheticape

6、rture；highresolutionimaging；MTF；imagingquality；imagerestoration收稿日期：2007一09—24；修回日期：2007—11一17基金项目：江苏省自然科学基金(BK2004202)；高等学校博士学科点专项科研基金(20040285001)，江苏省现代光学技术重点实验室开放课题(T8108030)；江苏省高校自然科学基础研究项日(07KJDl40190)作者简介：孙江芹(1985一)，女，江苏盐城人，硕士研究生．主要从事光学系统设计方面的研究。E—mail：jiangqjnsun@hotma

7、il．com应用光学2008，29(4)孙江芹，等：轴对称综合孔径光学系统的调制传递函数和成像性质·549·引言无论是在天文还是在军事方面，人们都迫切希望能够将遥远物体观测清楚。但是，光学系统的最小角分辨率与口径大小成正比，只有口径越大，分辨率才越高，相应系统的质量、体积、加工工艺的难度都大大提高[1]。由于人类机械加工工艺水平和经费限制，光学系统口径的大小也受到了限制，单孔径光学成像系统无法满足人们在军事和天文等方面对分辨率的要求。聪明而且有进取精神的人类不断地寻求突破性的方案来改变这种矛盾。1970年美国科学家MeinelAB[z]提出了光学

8、综合孔径概念，光学综合孔径运用小的孔径面积来合成全孑L径系统所达到的光学效果，它是将多个小口径的光学元件或光学系统按照一定的空间位置排列