光学拼接焦平面中拼接反射镜参数的计算

发布时间：2024-02-03 19:49

　　采用多片探测器拼接是实现长线阵焦平面的通用方法。反射式光学拼接是焦平面常见的拼接方式之一。对于光学拼接,拼接反射镜几何参数设计不合理会导致定焦平面出现漏缝、杂光、遮挡光路等成像缺陷。反射镜参数计算是光学拼接焦平面设计的核心内容之一。详细介绍了光学拼接焦平面拼接反射镜的参数计算。根据几何光学建立光学拼接成像模型,分别对奇数片探测器和偶数片探测器的拼接反射镜的几何参数进行公式推导,主要包括拼接反射镜的位置、长度、宽度、角度等几何参数的数学表达式。最后将算法公式应用于工程实例,对像方远心和非远心两种典型的光学系统的拼接反射镜参数进行计算,并对两种光学系统拼接反射镜的特点进行了分析。

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【部分图文】：

图5反射镜位置。

令CCD1位于+X侧边缘视场。当CCD数量为偶数时,将奇数编号的CCD放置于反射区,如图5(a)所示。当CCD数量为奇数时,为保证反射镜数量最少,将偶数编号的CCD放置于反射区,如图5(b)所示,其中n为正整数。当CCD数量为偶数时,定义CCD数量M为M=2n;当CCD数量为奇数....

图6偶数拼接CCD时反射镜上沿光路图

由图5(a)可知,此时反射镜数量为n个。由图3和图5可知,第i个反射镜位于第(2i-1)个搭缝和第(2i-2)个搭缝中间,即图3中m=2i-1。在图3中分别提取面O1O4A(2i-2)2和面O1O3A(2i-2)1进行分析。如图6和图7所示,其中G1Fi4和G1Fi1为反射镜上边....

图7偶数拼接CCD时反射镜下沿光路图

图6偶数拼接CCD时反射镜上沿光路图在图6和图7中,利用相似三角形关系,可计算出第i片反射镜的四个顶点Fi1、Fi2、Fi3、Fi4到子午面的距离,即

图8偶数拼接第1片反射镜下沿几何光路图

当i=1时,第1片反射镜位于CCD线阵的右边缘(+X侧),此时反射镜长度如图8和图9所示,其中D为出瞳直径。为保证第1片CCD的外侧区域不发生渐晕现象,反射镜的长度应该设计为F01F14和F02F13,边缘区域应该留有一定余量δ,如图10所示,F03F02=F04F01=δ,一般....

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