留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

张钊 孙景旭 刘则洵 李宪圣 任建岳

张钊, 孙景旭, 刘则洵, 李宪圣, 任建岳. 离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703003-0703003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0703003
引用本文: 张钊, 孙景旭, 刘则洵, 李宪圣, 任建岳. 离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703003-0703003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0703003
Zhang Zhao, Sun Jingxu, Liu Zexun, Li Xiansheng, Ren Jianyue. Optical design of THz image surface scanning with an off axis parabolic mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 703003-0703003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0703003
Citation: Zhang Zhao, Sun Jingxu, Liu Zexun, Li Xiansheng, Ren Jianyue. Optical design of THz image surface scanning with an off axis parabolic mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 703003-0703003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0703003

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0703003
基金项目: 

国家自然科学基金(61405191)

详细信息
    作者简介:

    张钊(1989-),男,博士生,主要从事航天遥感器研究工作。Email:250627410@qq.com;任建岳(1952-),男,研究员,主要从事航天遥感器研究工作。Email:Renjy@ciomp.ac.cn

    张钊(1989-),男,博士生,主要从事航天遥感器研究工作。Email:250627410@qq.com;任建岳(1952-),男,研究员,主要从事航天遥感器研究工作。Email:Renjy@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: O59

Optical design of THz image surface scanning with an off axis parabolic mirror

  • 摘要: 为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为1,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集1616像素图像时间为0.1 min,3232像素图像时间为0.42 min,6464像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件(采样数目与图像像素数相等)进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。
  • [1] Li Hongguang, Yang Hongru, Xue Zhanli, et al. Terahertz radiation detection of low temperature blackbody based on narrowband spectral filter method[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 21(6):1411-1416. (in Chinese)李宏光, 杨鸿儒, 薛战理, 等. 窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射[J]. 光学精密工程, 2014, 21(6):1411-1416.
    [2] Li Qi, Hu Jiaqi, Yang Yongfa. 2D reconstructed-image restoration of terahertz Gabor in-line digital holography[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(8):2189-2195. (in Chinese)李琦, 胡佳琦, 杨永发. 太赫兹Gabor同轴数字全息二维再现像复原[J]. 光学精密工程, 2014, 22(8):2189-2195.
    [3] Takhar D, Laska J N, Wakin M B, et al. A new compressive imaging camera architecture using optical-domain compression[C]//SPIE, 2006, 6065:606509.
    [4] Chan W L, Chen H T, Taylor A J, et al. A spatial light modulator for terahertz beams[J]. Applied Physics Letters, 2009, 94(21):213511.
    [5] Duncan W D, Schwall R E, Irwin K D, et al. An optical system for body imaging from a distance using near-terahertz frequencies[J]. J Low Temp Phys, 2008, 151:777-783.
    [6] Liu Ying, Pan Yulong, Wang Xuejin, et al. Design of imaging system with harmonic diffraction element in terahertz multi band[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16(11):2065-2071. (in Chinese)刘英, 潘玉龙, 王学进, 等. 谐衍射/折射太赫兹多波段成像系统设计[J]. 光学精密工程, 2008, 16(11):2065-2071.
    [7] Liu Hui, Li Xinglong, Pei Yuntian, et al. Design of off-axis three-mirror optical system[J]. Laster and Optoeletronics Process, 2008, 45(12):59-63. (in Chinese)刘辉, 李兴隆, 裴云天, 等. 离轴三反射式光学系统的设计[J]. 激光与光电子学进展, 2008, 45(12):59-63.
  • [1] 钱壮, 莫言, 樊润东, 谈昊, 冀慧茹, 马冬林.  制冷型大面阵自由曲面离轴三反光学系统设计(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(7): 20230339-1-20230339-9. doi: 10.3788/IRLA20230339
    [2] 芮丛珊, 曾春梅, 冯志强, 夏成樑, 洪洋.  离轴反射式头戴显示光学系统的自由曲面设计方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20211119-1-20211119-11. doi: 10.3788/IRLA20211119
    [3] 缪麟, 田博宇, 孙年春, 张彬.  基于量子遗传算法的自由曲面离轴反射光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210365-1-20210365-9. doi: 10.3788/IRLA20210365
    [4] 杨涛, 葛嘉程, 周源, 黄维.  基于半导体等离子体频率光学调控的太赫兹波调制系统 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 203005-0203005(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0203005
    [5] 赵宇宸, 何欣, 张凯, 刘强, 崔永鹏, 孟庆宇.  轻小型大视场自由曲面离轴光学系统设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1218001-1218001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1218001
    [6] 赵宇宸, 何欣, 冯文田, 刘强, 付亮亮, 谭进国, 孟庆宇.  同轴偏视场共孔径面阵成像光学系统设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 718004-0718004(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0718004
    [7] 孙玉洁, 段俊萍, 王雄师, 张斌珍.  多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 125002-0125002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0125002
    [8] 韩晓惠, 崔洪亮, 张瑾, 杨晔, 马宇婷, 代广斌, 李明亮, 常天英.  太赫兹时域光谱技术用于准确快速地提取薄片的光学参数 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525003-0525003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0525003
    [9] 朱杨, 张新, 伍雁雄, 张建萍, 史广维, 王灵杰.  紫外星敏感器光学系统设计及其鬼像分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 118003-0118003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0118003
    [10] 孟庆宇, 汪洪源, 王严, 纪振华, 王栋.  大线视场自由曲面离轴三反光学系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1018002-1018002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1018002
    [11] 王蕴琦, 刘伟奇, 张大亮, 孟祥翔, 康玉思, 魏忠伦.  基于传递矩阵的宽视场离轴三反光学系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418003-0418003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418003
    [12] 孙雯, 胡建军, 赵知诚, 陈新华, 韩琳, 沈为民.  新型两镜折反式平场消像散望远物镜光学设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3667-3672.
    [13] 孟庆宇, 王维, 纪振华, 董吉洪, 李威, 王海萍.  主三镜一体化离轴三反光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 578-582.
    [14] 何晓阳, 张屹遐, 杨春, 陈琦.  太赫兹光子晶体光纤与天线设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 534-538.
    [15] 邹百英, 赵慧洁, 张颖, 李建华.  离轴抛物面镜准直输出辐照度特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 688-692.
    [16] 李刚, 樊学武, 邹刚毅, 王红娟.  基于像方摆扫的空间红外双波段光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 861-866.
    [17] 郭永祥, 李永强, 廖志波, 王静怡.  新型离轴三反射光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 546-550.
    [18] 杨守旺, 万秋华, 孙莹, 杜颖财.  音圈电机驱动的航空相机像面扫描系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1540-1544.
    [19] 武汉, 朱向冰, 朱骞, 陈春, 王程.  数字微镜元件式自适应前照灯光学设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 955-959.
    [20] 李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄.  双波段红外光学系统设计与像质评价 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2882-2888.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  484
  • HTML全文浏览量:  94
  • PDF下载量:  204
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-24
  • 修回日期:  2015-12-27
  • 刊出日期:  2016-07-25

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0703003
    作者简介:

    张钊(1989-),男,博士生,主要从事航天遥感器研究工作。Email:250627410@qq.com;任建岳(1952-),男,研究员,主要从事航天遥感器研究工作。Email:Renjy@ciomp.ac.cn

    张钊(1989-),男,博士生,主要从事航天遥感器研究工作。Email:250627410@qq.com;任建岳(1952-),男,研究员,主要从事航天遥感器研究工作。Email:Renjy@ciomp.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61405191)

  • 中图分类号: O59

摘要: 为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为1,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集1616像素图像时间为0.1 min,3232像素图像时间为0.42 min,6464像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件(采样数目与图像像素数相等)进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。

English Abstract

参考文献 (7)

目录

    /

    返回文章
    返回