光学窗口厚度设计及形变对相机性能影响

• 作者: 吕群波 方煜 景娟娟 相里斌
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光学设计 光学窗口 断裂力学 玻璃厚度 力-热耦合分析 Zernike多项式
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 212-217
• 页数: 6页
• 分类号: TP702
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS201333.0422007

摘要

从断裂力学的角度进行分析,在考察断裂强度的基础上,对机载多光谱相机光学窗口的厚度进行了详细的设计.相关分析解决了光学窗口厚度的工程设计问题,使光学窗口的设计更加合理可靠.同时,结合窗口工作环境,利用有限元方法计算其稳态温度场分布,再结合分析结果中的温度载荷和相关的广义力载荷,计算光学窗口在力-热耦合情况下玻璃表面的变形.利用Zernike多项式对最终变形值进行拟合,得到变形后的光学窗口面形,输入到Zemax软件中,以波像差和调制传递函数(MTF)作为光学系统成像质量评价指标,分析了在这种工作环境下光学窗口变形对多光谱相机光学性能的影响.结果表明,在已知的环境条件下,窗口变形对系统成像质量的影响可以忽略.