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《基于方程的共形光学系统设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第9’卷第!%期"%%(年!%月物理学报P1249’，O14!%，Q>R1S,-，"%%(!%%%0$"&%F"%%(F9（’!%）F9(’’0%’GHIGJKLMNHGMNONHG!"%%(HD6/4JDC+4M1>4!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基于!"##$%&"’’(!)*+方程的共形光学系统设计研究!）"）#!）!）!）!）"）李东熙卢振武孙强刘华张云翠!）（长春光学精密机械与物理研究所，应用光学国家重点实验室，长春!$%%$$）"）（中国科学院研究生
2、院，北京!%%%$&）（"%%’年!"月$日收到；"%%(年!月"&日收到修改稿）提出了基于多项式拟合)*++,-.*//0)123曲面设计共形光学系统的设计方法，并给出了完整的设计结果4共形光学系统要求导弹整流罩具有流线型几何外观以减少空气阻力，其次考虑导引头的光学系统设计，所以共形整流罩引入的像差通常高达几十甚至一百个波长量级，为导引头光学系统的设计带来了极大的困难4通过多项式拟合)*++,-.*//0)123曲面提供共形光学系统初始结构，建立5,-/67,多项式特殊优化函数取代传统的光学系统评价函数，克服了用传统光学设计方法设计共形光学系统时系统评价
3、函数收敛缓慢的问题，实现了共形光学系统的设计4设计结果表明，系统的调制传递函数在整个目标视场范围内达到了衍射极限4关键词：共形光学，)*++,-.*//0)123方程，5,-/67,多项式，目标视场,-..：8"!9:整流罩相比，共形整流罩能够显著减小空气阻力，提!?引言高导弹作战性能4共形光学系统优先确保导弹的空气动力学性随着现代信息化战争的需求，以红外成像制导能，其次考虑光学系统设计4所以与球形整流罩引入为代表的现代精确制导武器得到了飞速的发展4传的像差相比，共形整流罩引入的像差通常高达几十［$］统的光学系统设计一般把导引头提供的红外成像系甚至一百个波
4、长量级4共形光学系统不像球形结统的图像质量以及多种制导方式的融合为设计重构具有点对称性质，所引入的像差随目标视场变化点4但是随着光学制造、检测技术的日益发展，不仅而变化4这种像差变化特性大大增加了共形光学系要求制导武器能提供精确的图像信息，而且还要求统的设计难度4针对这些像差变化特点，已有多篇文制导武器具有优良的飞行性能，以满足远距离、快速献提出了解决方法：第一种方法是利用具有5,/67,［8—(］突破敌方地、空防御网，实施精确打击目标4共形整形式的两个位相板的旋转或相对平移运动，补流罩的流线型结构能够显著地减小飞行阻力，提高偿共形整流罩引入的随目标视场变
5、化像差4但是这飞行速度，大大增强导弹的作战性能4于是近年来共一方法使位相板只能具有单一的5,/67,形式的表面形光学得到了重视与发展4类型，校正与之对应的特定像差，而且还需要借助［!］以@622+对共形光学的定义，共形光学是指用B6+2,C棱镜实现光线的偏转4因此这种动态校正系具有流线形几何外观的椭球、抛物面、双曲面或者多统对光机电控制要求很高，事实上难以真正实现4［E］项式形式的一些特殊表面取代传统的平板、球形整)D*2,提出的柱透镜校正像散的方法同样存在上流罩，减少飞行中导弹的空气阻力，提升导弹的飞行述缺点4第二种方法是非对称形式的固定校正方［&］性能
6、4因为球形整流罩产生的空气阻力占整个机身法4非对称形式的弧形校正板受自身非轴旋转对［"］产生空气阻力的9%A，所以整流罩几何外观对减称形状的限制，导引头跟踪系统只能取上下扫描工少导弹机身的空气阻力显得尤为重要4与传统球形作方式，水平方向受到很大的限制，严重限制了导引#:0.*62：26;1."#期李东熙等：基于$%&&’()%**+$,-.方程的共形光学系统设计研究9LML头光学系统的前方扫描范围!并且这种前后表面都是高次非球面，又具有非轴对称形式的校正板大大［"#］增加了制造与检测难度!通过求解$%&&’()%*+$,-.微分方程，
7、可以精确［""］确定光学系统所采用的非球面，而且可以自由选［"1］择其透镜位置!/(,00%提出可以把$%&&’()%*+$,-.方程用于共形光学系统，但是未见报道采用该方法设计共形光学系统和相应结果!本文通过多项式拟合$%&&’()%**+$,-.曲面提供共形光学系统初始结构，建立2’(*34’多项式特殊优化函数取代传统的光图"旋转到目标视场59;时共形光学系统结构示意图［"5］学系统评价函数，克服了用传统光学设计方法设计共形光学系统时系统评价函数收敛缓慢的问题，实现了共形光学系统的设计!根据上述设计方法设计的共形光学系统像空间!67为"8#，工作波段为
8、5—9!)，目标视场为:55;，瞬间视场为:#85;!设计结果表明
