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期刊信息/Journal information
应用光学
应用光学

王小鹏

双月刊

1002-2082

yygx205@163.com

029-88288172

710065

西安市电子城电子三路西段9号(西安123信箱)

应用光学/Journal Journal of Applied OpticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《应用光学》创刊于1980年。本刊上级主管单位为中国兵器工业集团公司,主办单位为西安应用光学研究所。本刊现为面向国内外公开发行的双月刊。本刊的办刊宗旨是:坚决贯彻执行新闻出版总署和国家科技部规定的办刊方针;着重报道应用光学领域的新理论、新成果、新技术,为实际应用和成果转化搭桥铺路;服务于读者和作者。设置的栏目有理论研究、综述、光学设计、微光技术、激光技术、红外技术、光纤技术、稳瞄技术、图像处理、薄膜光学、光电器件、光学测试等。涉及的专业领域有光电系统工程、微光夜视、光电制导稳瞄、光电火控、光电计量测试、红外夜视、激光、应用光纤、可见光、光学膜层设计、光学材料与加工工艺等。自陕西省科技期刊编辑协会成立以来,本刊一直是该协会成员单位,并于1993年加入中国科技期刊编辑协会,1996年加入中国兵器工业期刊协会。现为陕西省科技期刊编辑协会理事会员单位。为了使刊物质量不断提高,每年均按时接受省新闻出版局的年检。1990年在陕西省科技期刊评比中,本刊荣获优秀期刊一等奖。本刊于2002年取得了广告经营权(广告经营许可证号为6101004005045)。本刊于1998年加入了《中国学术期刊(光盘版)》,1999年加入了“中国期刊网”,即“万方数据资源系统”。我刊的全部论文均在这两系统中全文录入。本刊是《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》的来源期刊,是《中国科技论文统计与分析》引文期刊。多年来,《应用光学》一直受到国外信息网络(如美国的科尔比科学文化信息中心等)的重视,发表的论文多次被全文录入、转载,达到了资源共享、成果公用的办刊目的,提高了论文作者在国际上的知名度,促进了他们与各国同行的交流与合作。本刊从2003年开始全面改版,由16开本改为A4纸型;刊物封面也有所变化。改版后的《应用光学》杂志将努力提高办刊质量,加强与国内外大型检索机构的联系,使我刊刊登的优秀论文有机会与更多的读者见面;改版后的《应用光学》将增加发行量,扩大影响,全面开展广告业务;提高刊物的双效益,逐步实现以刊养刊的目标。
正式出版
收录年代

    小型无人机载横滚-俯仰结构光电载荷前向对地扫描技术研究

    袁屹杰张卫国王谭程勇栋...
    1-7页
    查看更多>>摘要:针对小型无人机平台光电载荷的挂载方式以及应用需求,提出了基于横滚-俯仰结构光电载荷实现前向对地宽区域扫描的技术方案.构建了扫描状态数学模型,提出了光电载荷依据平台参数实现扫描幅宽最大化的控制参数寻优方法,通过算例数据分析了寻优方法的合理性,并测试了寻优方法的实时性特点;采用仿真方法和挂飞方法测试了光电载荷前向对地宽区域扫描的技术状态.测试结果表明:扫描控制参数寻优方法得到的参数是最优的,在目标嵌入式平台上运行耗时少于 40 ms,具备在线实时优化能力;所提扫描方法在一定平台扰动下仍可以较好地实现前向对地连续覆盖,扫描中视场重叠率是动态变化的,越靠近扫描边缘区域相邻视场的重叠范围越小;扫描范围应选取横向两端扫描控制点间所夹区域,避免扫描边缘区域因重叠率过小而产生漏扫现象.

    横滚-俯仰结构光电载荷宽区域扫描参数优化

    面向卫星互联网平台的星敏感器光学系统设计与验证

    杜伟峰王燕清吴永康周星良...
    8-16页
    查看更多>>摘要:星敏感器为卫星提供高精度的姿态信息.随着卫星互联网技术在国防和民用领域中不断发展,要求其搭载的星敏感器向体积小、重量轻、精度高方向发展,因此需要充分结合应用需求对星敏感器光学系统进行设计.文中基于黑体辐射定律,建立 6.0等星在相同的积分波段内色温与辐照度的关系,确定系统有效口径;基于星点高斯模型,提出通过提升光学系统能量集中度,实现小口径高灵敏探测;基于蒙特卡洛分析方法确定星敏感器工作视场;基于灵敏度确定杂散光抑制技术要求.利用上述论证结果开展光学系统设计,系统 3×3 像元内能量集中度优于 95%,在-40℃~60℃区间内星点质心偏移不超过 0.40 μm,在 32°杂散光抑制角处,系统消光比为 3.0E-8.最后以试验室质心精度标定、外场观星精度与灵敏度测试、杂散光测试验证光学系统设计的合理性.试验结果表明:星敏感器标定精度为 1.45″,外场观星精度为 4.2″(3σ),极限灵敏度为 6.04等星,杂散光背景灰度均值为36.51.

    星敏感器光学设计极限灵敏度无热化

    近场分布式光度计的研究进展及应用

    何泽浩王洪远闵锐曹良才...
    17-25页
    查看更多>>摘要:亮度计成像精度、存储器数据容量和计算机运算能力决定了近场分布式光度计的探测能力.随着成像技术和计算机技术的发展,近场分布式光度计的测量性能有了革命性的提升.介绍了近场分布式光度计的工作原理,归纳了近场分布式光度计相对于远场分布式光度计的优势.综述了国内外近场分布式光度计的研究进展,对比了部分国内外产品的性能指标.针对近场分布式光度计元数据精度不足、扫描重构速度偏慢和溯源装置适应性受限的现状,从部件、软件和系统等方面归纳了相应的解决方案.结合近场分布式光度计的特点和优势,展望了其在照明显示、交通运输、工业视觉和文物保护等领域的应用.

    光度测量照明测量显示测量分布式光度计近场分布式光度计

    基于混合合束的复合激光系统

    龙井宇卜英华穆让修李刚...
    26-32页
    查看更多>>摘要:采用偏振合束与光谱合束结合的方式,实现了 4种近红外激光束的空间合成,包括固体纳秒脉冲激光、高功率连续光纤激光、高重复频率纳秒脉冲光纤激光和亚毫秒(长脉冲)光纤激光.开发了仿真软件对偏振合束器、光谱合束器及各激光器的光谱特征和偏振特性等主要相关参数进行设计优化,基于仿真结果研制了由上述 4种激光系统和一套偏振/光谱合束链路构成的复合激光系统.系统的合束效率可达 93.9%,实现了近红外波段多种脉冲和连续激光束的共轴发射,该系统可用于研究激光与物质相互作用的合作效应.

    偏振合束光谱合束混合合束

    基于单一元件产生太赫兹无衍射波束技术研究

    韩美瑶郝丛静黄倩涂思语...
    33-38页
    查看更多>>摘要:提出了一种新型的光学元件,可以产生与元件具有一定距离的无衍射波束.普通轴棱锥的横截面为等腰三角形,通过在两个腰上限定抛物线进行元件设计,采用 3D打印技术制作了不同结构参数的光学元件.角谱理论的仿真计算结果以及在 0.1 THz频率下进行的实验结果,都清晰地表明了产生的无衍射波束与元件之间具有一定距离.利用空间频谱对元件的波束行为进行分析,结果表明,该元件产生了一种新型的无衍射波束,根据元件的空频形状,将元件产生的无衍射波束命名为"梳状空频无衍射波束".

    无衍射波束抛物轴棱锥角谱理论空间频谱

    一种双视场电视/激光测距接收共光路一体化机设计

    常伟军李超良杨华梅李明星...
    39-44页
    查看更多>>摘要:设计了一款双视场电视与激光测距接收共光路一体化机.根据应用需求,首先对CMOS、雪崩管器件选型;其次对光学、机械、电气部分进行设计,采用共用前物镜组,并利用镀有光谱分光膜的分光镜以及中继镜组,实现电视双视场与激光接收的共光路光学系统设计,电视大视场用于搜索目标,电视小视场用于跟踪目标,激光测距接收单元用于接收激光回波;然后采用主镜筒与整机壳体一体化设计,并以整体铸造方式进行加工,提高一体机整体结构强度;最后采用双H桥电机启动芯片并联设计,提高运行额定电流,并根据限位开关检测结果,实现电机对传动部件的精准限位控制.对设计结果进行分析,结果表明:设计的一体机大/小视场像质良好、像面稳定,激光测距接收单元工作状态良好.

    双视场电视激光测距共光路一体化机

    双面共体反射镜结构优化设计与分析

    马霖谭双龙闫磊马思宇...
    45-53页
    查看更多>>摘要:为了满足某同轴四反红外光学系统中主四双面共体反射镜的性能要求,需要镜体在高轻量化率的同时具有更高的刚度,保持两个镜面面形稳定.该文采用拓扑优化的方法,以刚度最大为优化目标,约束设计域体积分数的方式对双面共体反射镜初始模型进行优化.优化结果表明,主镜面与四镜面通过以光轴为中心呈辐射形排列的筋板连接时刚度较高;通过自由尺寸优化获得主、四镜面和筋板的最佳尺寸参数;参考优化结果设计主、四共体反射镜,最终方案轻量化率达到 82.4%.对主四反射镜模态及 1g重力对面形RMS的影响进行分析,求得一阶频率达到 417 Hz;1g重力作用下反射镜面形变化最大为λ/22(λ=632.8 nm).分析结果表明,优化后的镜体刚度足够,且具有较好的抵抗重力变形能力.按照优化后的设计方案进行反射镜的加工和测试,主、四镜面形RMS实测结果均约λ/7,满足红外光学系统的性能要求,证明了本文优化设计方法的有效性,为双面共体反射镜的设计提供一定的借鉴作用.

    双面共体反射镜拓扑优化自由尺寸优化高轻量化

    高边缘视场光学效率的衍射波导准直投影镜头设计

    黄战华高懿冰伍圆军潘成...
    54-62,78页
    查看更多>>摘要:随着微型发光二极管(micro-light emitting diode,Micro-LED)微型图像源被应用于增强现实(augmented reality,AR)显示技术,AR显示系统朝着超小型化方向发展.然而Micro-LED图像源发光角度大,准直投影镜头要求体积小且像质高,其产生的渐晕现象也导致视场(field of view,FOV)边缘处光学效率低、照度不均匀,这对AR光学系统设计造成了挑战.为了解决上述问题,该文基于增加计算得到的非球面场镜,设计了一种照度均匀性高、边缘视场光学效率较高的衍射光栅波导准直投影镜头.对场镜理论进行详细分析,从而确定焦距区间,最终求解其面型参数,设计出照度相对均匀的镜头.设计的新型准直投影镜头对角线 FOV为 41.2°,F#为 1.87,调制传递函数在125 lp/mm处大于 0.5.仿真结果表明,系统照度均匀性相对提高了 14%,边缘FOV的光学效率相对提高了 15%,具有良好的成像性能,该镜头可应用于超小型AR衍射光栅波导头戴显示系统中.

    准直投影镜头光学效率衍射光栅波导光学设计

    100kHz弹光调制器多功能调制仿真

    刘燕霖张瑞薛鹏陈媛媛...
    63-69页
    查看更多>>摘要:针对弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)在超高速全偏振领域的测量问题,研究一种目标频率在 100 kHz附近的圆型PEM,由弹光晶体和 2个方位角相差 45°的压电驱动器组成.通过理论计算弹光晶体谐振频率和压电驱动器振动频率,当二者频率达到一致时,PEM工作在谐振状态,此时PEM的调制效率达到最高.当PEM达到谐振状态并趋于稳定后,调节两压电驱动器驱动电压的幅值与相位,实现纯驻波模式和纯行波模式两种特殊调制,纯驻波模式可实现纯电控制下调制快轴的延迟量和方位角;纯行波模式可实现纯电控制下调制快轴以PEM谐振频率的半频速度高速旋转.最后,利用COMSOL有限元仿真模拟两种调制模式下PEM,验证两种调制状态下的PEM振型及其快轴方向,表明PEM可实现多功能弹光调制,为后续偏振测量提供理论支撑.

    超高速快轴旋转弹光调制器纯行波调制模式纯驻波调制模式

    基于海天线的红外掠海小目标跟踪

    李颖娟许开銮刘培桢宋金鸿...
    70-78页
    查看更多>>摘要:针对红外掠海小目标对比度低,容易受到噪声、海面杂波、云层等干扰,导致跟踪失败的问题,提出了一种基于海天线的红外掠海小目标跟踪方法.通过对红外成像系统进行分析,利用拉普拉斯滤波抑制背景噪声,根据图像中海天线的位置信息,确定目标所在区域并进行目标检测.检测出可疑目标后,利用其灰度、尺寸、面积等特征信息,选出真实目标进行跟踪.实验结果表明,该算法对红外掠海小目标有很好的跟踪效果.

    海天线检测红外小目标目标检测目标跟踪