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大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计

孟祥月 王洋 张磊 付跃刚 顾志远

孟祥月, 王洋, 张磊, 付跃刚, 顾志远. 大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
引用本文: 孟祥月, 王洋, 张磊, 付跃刚, 顾志远. 大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
Meng Xiangyue, Wang Yang, Zhang Lei, Fu Yuegang, Gu Zhiyuan. Lens design of star sensor with large relative aperture and wide spectral range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
Citation: Meng Xiangyue, Wang Yang, Zhang Lei, Fu Yuegang, Gu Zhiyuan. Lens design of star sensor with large relative aperture and wide spectral range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005

大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
基金项目: 

吉林省科学技术厅大型科学仪器共享共用(20150623024TC);吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目(JKH20181113KJ);吉林省科技发展计划项目优秀青年人才基金(20190103046JH)

详细信息
    作者简介:

    孟祥月(1990-),女,硕士生,主要从事光学设计和光学装调方面的研究。Email:mengxiangyue1314@163.com

  • 中图分类号: O439;V448

Lens design of star sensor with large relative aperture and wide spectral range

  • 摘要: 为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径为1/1.25,视场角为8.458.45(对角线视场角为11.96),总长83.33 mm。镜头采用像方远心光路,减小了因像面离焦及其他因素引起的测量误差。优化后的镜头畸变小于0.5%,质心色偏差控制在2 m内,能量集中度(33像元内)大于80%,最大倍率色差为-0.073 m,轴外视场的弥散斑能量集中度和轴上视场基本一致。对比不同温度下的光学系统,焦距变化量很小,验证了无热化设计要求,镜头的成像质量良好。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-10
  • 修回日期:  2019-03-20
  • 刊出日期:  2019-07-25

大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
    作者简介:

    孟祥月(1990-),女,硕士生,主要从事光学设计和光学装调方面的研究。Email:mengxiangyue1314@163.com

基金项目:

吉林省科学技术厅大型科学仪器共享共用(20150623024TC);吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目(JKH20181113KJ);吉林省科技发展计划项目优秀青年人才基金(20190103046JH)

  • 中图分类号: O439;V448

摘要: 为了提高星敏感器相对孔径,拓宽探测光谱范围,文中通过探测器灵敏度模型的计算,确定了星敏感器光学系统的设计参数,进而设计了一款基于卫星平台的星敏感器光学镜头。该镜头由7片球面透镜组成,光谱范围为500~800 nm,焦距为50 mm,相对孔径为1/1.25,视场角为8.458.45(对角线视场角为11.96),总长83.33 mm。镜头采用像方远心光路,减小了因像面离焦及其他因素引起的测量误差。优化后的镜头畸变小于0.5%,质心色偏差控制在2 m内,能量集中度(33像元内)大于80%,最大倍率色差为-0.073 m,轴外视场的弥散斑能量集中度和轴上视场基本一致。对比不同温度下的光学系统,焦距变化量很小,验证了无热化设计要求,镜头的成像质量良好。

English Abstract

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