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光学技术

光学技术
主办单位：
中国兵工学会
北京理工大学
中国北方光电工业总公司
主编：赵跃进
执行主编：刘娟
通信地址：
北京市海淀区中关村南大街5号新光电楼211室
邮政编码：100081
电话：（010）68913628; 68948720
CN 11-1879/O4
ISSN  1002-1582
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Volume 52 期 5，2026 2026年第52卷第5期

  • 光学器件与系统设计

    石岩, 盛天晓, 周辉

    摘要：为实现微型投影设备在光效、均匀性与色彩表现上的综合优化，设计了一种紧凑型数字光处理投影照明系统。研究依据光学扩展量匹配理论完成三色发光二极管（Light-Emitting Diode,LED）光源选型，采用偶次非球面透镜组实现光束准直与像差抑制，通过复眼透镜阵列匀化光场，并借助直角全内反射（RTIR）棱镜折叠光路以压缩系统体积。经Zemax与LightTools联合仿真验证，系统光能利用率达39.8%，DMD靶面照度均匀性为99.16%（ANSI 9点法），色域覆盖率为97.36%sRGB，色品容差为0.000736，系统总长控制在50mm以内。该研究为增强现实、车载抬头显示等空间受限应用提供了光效、均匀性与色彩性能协同优化的照明解决方案。  
    关键词：应用光学;光学扩展量;复眼匀光;RTIR棱镜;微型投影   
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    更新时间：2026-09-23

    郭开源, 冯禹超, 王双保, 徐智谋, 张学明

    摘要：外差共焦显微测量技术应用前景广阔，面向微纳自由曲面测量对高分辨率与高波前保真度的重点需求，文章开展了专用无限远显微物镜的光学设计，使用面向相位测量的像质协同优化方法，在有限镜片架构下，融合公差敏感驱动的设计、工艺一体化方案，对系统焦距、组元半径、组元距离进行优化。最终设计在单色激光照明下获得了衍射极限的成像水平，全视场MTF在750lp/mm处超过了0.4，波前误差RMS值优于λ/500，同样在Q2加工精度下实现了80%的良率，该设计不仅实现了出色的成像性能，还具有较好的工程可行性，为微纳自由曲面的高精度相位显微测量给予了可靠的光学核心部件。  
    关键词：应用光学;共焦显微物镜;自由曲面检测;Zemax;像差分析;公差分析   
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    更新时间：2026-09-23

    裴景洋, 谈婷, 丁琳, 宋俊儒

    摘要：对于点目标探测类空间红外相机是通过采用低温光学系统，降低相机内辐射，提高探测灵敏度。低温光学系统是在常温完成装调，低温进行成像测试，为解决常温到低温透镜支撑结构柔性卸载与高精度定位问题，通常采用低温胶粘定位配合柔性支撑结构实现应力卸载。然而，当环境温度降至100K附近，低温胶与脆性透镜材料粘接面由于胶低温收缩，透镜面内受到的应力过大会导致透镜破损。对此，设计一套弹性单元均布在透镜径向通过预紧力实现定位支撑与应力卸载，通过弹性压板进行轴向限位，实现100K及以下温度的脆性材质透镜无胶粘低应力支撑。  
    关键词：无胶粘;透镜;低温;弹性单元   
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    更新时间：2026-09-23

    党冠一, 陈浩, 伍忠辉, 陈妍, 吴海涛, 王敏

    摘要：随着光学技术和加工工艺水平的发展，具有体积小，可进入胃肠道检查、检查过程无痛苦、无创伤、无刺激等优点的胶囊内镜，已成为胃肠检查的一种重要方法。为了能够获取更多的病理信息，胶囊内镜需要更大的视场，但视场增大的同时引入了更大的畸变，虽然畸变不会影响图像的像质，但会使边缘视场的像素压缩在一起，从而丢失肠道检查时视场边缘病理信息，而肠道检查时镜头边缘视场的信息同样重要。市场上主流的胶囊内镜，虽然拥有足够宽的视场角，但视场大于100°之后，畸变普遍在50%以上。文章平衡了视场角和畸变，基于ZEMAX设计了一款全塑料镜片的胶囊内镜光学系统，同时拥有超广角和相对低的畸变，镜头视场角为120°，F数为4.3，总长小于3.5mm，最大畸变为19.5%，调制传递函数（MTF）在178lp/mm时超过20%，且经过ZEMAX 500次蒙特卡洛公差分析与ASAP杂散光分析软件的杂散光分析结果显示，胶囊内窥镜工艺合理，杂散光抑制后满足使用要求，可用于一次性使用的胶囊内窥镜。  
    关键词：光学设计;Zemax;胶囊内窥镜;低畸变;杂散光分析   
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    更新时间：2026-09-23
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