热致梯度折射率对非球面光学系统成像质量的影响

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热致梯度折射率对非球面光学系统成像质量的影响

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来源：光子学报，发表时间：2020-01-19
作者：姜东旭 孙宝玉 李迎春 林洁琼 王冬雪 王文攀

摘要：机载相机在上升过程中,由于温度降低和镜头各部分材料的导热率大小不同,镜头部分会产生温度梯度,从而导致非球面光学系统产生梯度折射率.利用有限元分析软件对镜头部分进行瞬态热分析以模拟机载相机上升过程中温度的变化情况,将有限元分析不同时间节点温度分布结果导入编写的折射率梯度系数拟合程序,将所求解的梯度折射率系数通过镜面类型接口在光学软件中建立光学系统模型,利用点列图的弥散斑半径评价不同时间节点梯度折射率对成像质量的影响.结果表明,机载相机刚升入工作高度时温度梯度最大,对成像质量影响也最严重,梯度折射率系数随着温度梯度系数的降低而降低,同时成像质量提高,该结果对光学系统的设计具有指导意义。

关键词：梯度折射率; 温度梯度; 瞬态热分析; 非球面光学系统; 非线性拟合; 成像质量;