天基合成孔径系统的光学特性

针对国内外天基合成孔径系统光学特性研究中忽略轨道运动规律的问题,该文开展了基于轨道运动学规律的天基合成孔径构型设计和光学特性研究。通过对星间相对运动方程解析解的分析,设计了同轨道面和不同轨道面两种不同构型的天基合成孔径系统方案,并进行了对比分析。结合具体构型,通过对基线覆盖率和调制传递函数(MTF)两个核心光学性能的研究,提出了旋转分时成像方法解决稀疏孔径MTF分布缺陷问题。仿真结果显示:通过"4个子卫星+1个主卫星"构型10次旋转成像叠加,可以实现某些光学特性与同等尺度单孔望远镜等效的目标。该方法有效解决了传递函数分布问题,在理论上实现了天基合成孔径等效成像。     

用光学调制传递函数描述激光扫描的成像质量

应用激光光学理论探讨了激光扫描像素的能量分布规律,从而给出了组成文字和图像的像素的几何形状。在此基础上,利用光学调制传递函数对激光扫描的成像质量进行了定量的描述,并举例说明了该调制传递函数曲线在文字和图像处理中的应用。     

共焦扫描显微成像系统的非相干光学传递函数

共焦扫描光学显微（ＣＳＯＭ）系统有透射式和反射式、相干光和非相干光荧光等类型。ＣＳＯＭ 系统的平面分辨率和纵深分辨率依赖于放置在光电探测器前面的空间滤波器的孔径大小。根据不同孔径计算反射式荧光ＣＳＯＭ 系统的非相干光学传递函数,并进一步说明反射式荧光ＣＳＯＭ系统的成像特性对孔径的依赖关系     

离散成像系统的光学传递函数

分析了含有离散探测器阵列的离散光学成像系统存在传递函数的条件及由于离散探测器采样不足而产生的混谱现象，并针对离散探测器的特点提出了平均离散点扩散函数概念，综合以上因素，建立了离散光学成像系统的统计光学传递函数理论。     

声光可调滤波器成像光谱仪后置成像系统设计

为进一步提高声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter,AOTF)成像光谱仪的结构紧凑度,同时保证高成像质量,针对光谱仪成像系统的整体方案,设计了一种对称式、双远心结构的后置成像系统。仿真结果表明,该成像系统的物像共轭距可达到100 mm,在空间频率为40 lp/mm时,调制传递函数平均值为0.5,成像质量满足拟研制的AOTF成像光谱仪的设计要求。     

基于MRTD和MTF的热成像系统综合性能评价方法的对比

在最小可分率温差(MRTD)信道宽度的热成像和调制传递函数(MTF)信道宽度的光电成像系统性能评价方法的基础上,通过实际热成像系统性能的理论模拟和实际观测试验,对比分析了两种方法对于评价热成像系统综合性能的一致性及系统主要参数变化对匹配效率的影响. 两种方法描述的系统最佳放大率与实际情况一致,且基于MRTD信道宽度的热成像系统性能评价方法与实际观察具有更好的一致性,适合热成像系统综合性能的评价. 结果表明,该方法对于研究光电成像系统的优化设计具有理论意义.     

共焦扫描显微成像系统的部分相干光学传递函数

共焦扫描显微成像系统（ Ｃ Ｓ Ｏ Ｍ） 是以共焦原理为基础,集扫描技术和数字图像处理技术为一体的高精度的成像系统。系统空间滤波器孔径大小和探测物体的离焦量大小都会影响系统的成像质量,这反映了系统的光学传递函数（ Ｏ Ｔ Ｆ） 有着明显的变化。导出了 Ｃ Ｓ Ｏ Ｍ 系统的部分相干 Ｏ Ｔ Ｆ,并给出了不同离焦量的 Ｏ Ｔ Ｆ 变化曲线。     

多光子(n≥2)荧光共焦成像特性

研究了有限尺寸光源和探测器的任意多光子荧光过程(n≥2)不同波长荧光共焦成像的分辨率,导出了相应的三维强度脉冲响应函数和光学传递函数[3D OTF],证明多光子过程可以克服光源和探测器有限孔径、荧光波长增大对系统3D OTF的不利影响;获得了普遍的点源、点探测器系统的光学传递函数[3D OTF]横向、纵向截止频率和相应的通频带(也适用单光子荧光情况).     

红外变焦距光学系统的研究

基于战场环境要求红外光学系统不仅可以兼顾大视场搜索,还能够满足小视场瞄准跟踪的需求,针对160×128元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8~12μm波段折射式长波红外连续变焦系统。该系统变焦过程中相对孔径不变,F数为3,变倍比为15∶1,在20~300 mm范围内可连续变焦。用ZEMAX光学设计软件对设计结果进行像质评价,结果表明,系统的调制传递函数接近衍射极限,成像质量优良,满足光学系统的设计要求。     

Phakic IOL 结构及植入位置对人眼视觉质量的影响*

以Hwey-Lan Liou眼模型为基础,构建近视及远视态人眼模型,利用ZEMAX光学设计软件通过光线追迹研究了不同结构的有晶体眼人工晶体(Phakic IOL)及植入位置对屈光矫正后人眼成像质量的影响。以Zernike标准多项式系数离焦项C4,及调制传递函数(MTF)对像质进行表征,结果表明:当植入位置固定,屈光度相同时,Phakic IOL厚度越小,对近视态人眼眼视觉矫正质量越好,对于远视态人眼,晶体厚度影响不明显,离焦项C4大小与人眼MTF曲线反应的人眼成像质量一致;在离焦矫正相同情况下,PIOL植入位置对眼光学系统成像质量基本无影响;凸凹结构的PIOL对人眼视觉矫正效果要优于其他结构。