激光半主动制导导引头光学系统设计与光斑分析

"激光半主动制导导引头光学系统的设计 (2012年) - 胡博，常伟军，孙婷，何玉兰 - 西安应用光学研究所" 这篇论文主要探讨了激光半主动制导导引头的光学系统设计，其关键在于确保激光在四象限探测器上的光斑分布均匀。四象限探测器是这种光学系统的核心部件，它通过检测光斑在探测器四个象限上的分布来确定目标的位置和运动信息。 首先，作者分析了这类光学系统可能出现的像差特点，这些像差可能会影响光斑的质量和均匀性。像差是光学系统中的常见问题，包括球面像差、彗差、像散、场曲和畸变等，它们会导致成像质量下降。为解决这些问题，作者提出了相应的像差设计方案，旨在优化光学系统的光学性能，确保光束的聚焦质量和探测器上的光斑均匀性。 接着，论文介绍了利用专业光学设计软件CODE V进行系统设计的过程。CODE V是一种广泛使用的光学设计工具，可以用来模拟和优化光学系统。作者通过此软件创建了一套光学系统，并使用了如痕迹图和包围能量等定性评价方法评估光斑质量。这些方法能帮助分析光线的分布和能量集中程度，从而判断光学系统的设计是否满足要求。 此外，为了在不同的视场条件下验证光学系统的性能，作者使用Light Tools光机分析软件进行了光线追迹模拟。在这个过程中，模拟追踪了1乘以10^6根光线，这有助于在不同角度下观察探测器靶面上的光线分布情况。之后，利用Matlab对追踪结果进行数据处理，并绘制出角度-输出响应曲线。这样的曲线能够直观地展示探测器对不同角度入射光的响应，从而精确评估光斑的性能和探测器的敏感度。 关键词涉及到激光导引头、光学系统设计、四象限探测器和激光半主动寻的制导，这些是论文研究的核心内容。论文的研究对于提升激光制导武器或传感器的精度和稳定性具有重要意义，同时也为未来类似光学系统的设计提供了理论依据和技术参考。 这篇论文发表于《应用光学》杂志第33卷第2期，2012年3月，由西安应用光学研究所的研究人员完成。它展示了在实际工程应用中，如何结合理论分析、软件模拟和实验验证来优化光学系统设计，以满足激光半主动制导技术的需求。