主鏡臺階數(shù)目對衍射成像系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響分析
本文選題:衍射成像系統(tǒng) + 二元位相型菲涅爾透鏡。 參考:《光電工程》2017年08期
【摘要】:為研究位相型菲涅爾透鏡臺階近似引起的衍射雜散光對衍射成像系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)的影響,本文運用波動光學仿真分析方法模擬光波的傳播。通過有限個級次的衍射波面在系統(tǒng)像面上相干疊加,得到系統(tǒng)的點擴散函數(shù)(PSF);對其進行傅里葉變換,得到系統(tǒng)的MTF。以菲涅爾主鏡口徑為80 mm的衍射成像系統(tǒng)為樣機,分析了衍射主鏡臺階數(shù)目為二、四、八時,系統(tǒng)MTF與理論設計值的差異。結果表明,隨著衍射主鏡臺階數(shù)目的增加,衍射雜散光對系統(tǒng)MTF的影響減小;并且四臺階時,與設計值的偏差已經(jīng)小于0.5%。最后結合幾何光線追跡仿真分析,提出將衍射主鏡加工成中心區(qū)域多臺階、邊緣部分為二臺階的思路,降低了衍射雜散光的影響。
[Abstract]:In order to study the effect of diffractive stray light caused by the step approximation of phase Fresnel lens on the modulation transfer function (MTF) of diffractive imaging system, the wave optics simulation method is used to simulate the propagation of light wave. The point diffusion function (PSF) of the system is obtained by the coherent superposition of a finite number of diffractive wave surfaces on the image plane of the system, and the MTF of the system is obtained by Fourier transform. Taking the diffraction imaging system with Fresnel primary mirror aperture 80 mm as the prototype, the difference between the MTF and the theoretical design value of the diffraction primary mirror step number of 2, 4 and 08:00 is analyzed. The results show that the influence of diffractive stray light on MTF decreases with the increase of the number of diffractive primary mirror steps, and the deviation from the design value is less than 0.5 at four steps. Finally, combining with the simulation analysis of geometric ray tracing, the idea of dividing the diffraction primary mirror into multiple steps in the center region and the edge into two steps is put forward, which reduces the influence of diffractive stray light.
【作者單位】: 中國科學院光電技術研究所;中國科學院大學;
【基金】:國家重點研發(fā)計劃地球觀測與導航重點專項(2016YFB0500200)
【分類號】:O436.1
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,本文編號:2060805
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