西安光学机械研究所在自由曲面光学研究中取得了进展

自由曲面被认为是一种革命性的光学成像技术,目前是国际光学设计领域的研究热点。美国国家航空航天局(NASA)将其列为“ CuttingEdgeTechnology”,并且欧洲航天局(ESA)将其列为“ CuttingEdgeTechnology”。
“ GameChangerTechnology”打破了传统光学曲面旋转/平移对称性的局限性,为光学设计人员提供了更多的设计自由度,并有可能极大地增加视野,图像质量,体积等,特别是对于非对称光学系统,并成为未来光学设计的发展方向之一。但是,自由曲面的不对称和多自由度特性对光学设计,加工和检查提出了挑战。
由于自由曲面技术各个环节之间的相互关系,中国科学院西安光学精密机械研究所空间光子信息新技术实验室的自由曲面技术研究团队对自由曲面理论,设计,加工和测试进行了系统的研究。突破了可见光波段自由曲面多参数高效优化设计,高精度零补偿干扰检测和超高精度迭代补偿处理等关键技术,开发了新型的“低成本,响应速度快,全铝光学机器,全自由曲面的“大视野可见光相机”,铝基自由曲面(XY多项式为7阶以上),制造精度已达到国际先进水平~RMS1/30λ@632.8nm,相机的视角为20°×15°,测得的透射率约为0.4@78lp/mm。
此外,科研人员开发了各种全铝光学机器,全自由曲面大视野非制冷和冷藏红外摄像机,并获得了出色的图像质量。随着自由曲面技术的飞速发展,预计该技术将为未来在光电子和航空航天领域中新的破坏性光学系统的开发提供重要支持。
图1可见光自由形式表面的处理和检查在AppliedOptics上,许多匿名审阅者将其评估为“光学系统设计和生产的良好展示柜”,“此处的评估和加工社区可评估的纸张”等。该论文成为该领域中下载量最多的14篇论文之一。
2020年,AppliedOptics and OpticsLetter负责光学设计和加工。这项研究工作得到了西安光学机械研究所基础研究室的独立部署项目“十三五”规划的支持。
西安光学机械研究所的培养计划,中国科学院青年创新促进会和中国科学院西方青年学者计划。