七孔稀疏孔径光瞳结构

专利2025-05-21  6


本发明涉及稀疏孔径光学系统,尤其涉及一种七孔稀疏孔径光瞳结构。


背景技术:

1、为突破传统望远镜在系统口径方面的限制,开发了稀疏孔径成像技术,即利用多个按照一定阵列形状排布的小孔径光学系统等效为一个大孔径的光学系统,实现高分辨率成像。

2、稀疏孔径是将数个较小光学孔径以一定规则排列,构成一个大的光学孔径。影响稀疏孔径成像性能的参数有子孔径的数量、位置、直径等。其中合理的光瞳结构,可以使整个系统重量更轻、体积更小,稀疏孔径阵列排布——包括子孔径的数量和位置,是稀疏孔径光学系统设计的一个关键部分。合理的稀疏孔径阵列排布,能使光学系统能均匀传递频率域各个方向的信息,并且有较大的截止频率。

3、由于数学上无法通过稀疏孔径频率域的需求反推出光瞳结构,以频率域为评价标准时,现有技术设计的光瞳结构除了golay-3、golay-6外,基本都不是当前孔径数量下的最优结构,现有的稀疏孔径光瞳结构在紧凑性、截止频率等方面都不是最优的。


技术实现思路

1、本发明为解决上述问题,提供一种七孔稀疏孔径光瞳结构。

2、本发明目的在于提供一种七孔稀疏孔径光瞳结构,由7个直径相同的孔径组成;设第1个孔径的中心与第2个孔径至第7个孔径的中心的最小距离为s,则所述第2个孔径至所述第7个孔径的中心到所述第1个孔径的中心的距离分别是s、s、3s、2s、s、s;

3、所述第1个孔径和所述第2个孔径的中心相连,得到中心连线;以所述中心连线为基准、逆时针为正方向,第3个孔径至第7个孔径分别和所述第1个孔径的中心连线,每条线与所述中心连线的夹角分别为120°、120°、180°、(arctan()+120)°、270°;

4、所述七孔稀疏孔径光瞳结构的填充因子定义为:

5、

6、其中,r为所述七孔稀疏孔径光瞳结构的外接圆直径,d为孔径的直径,r=s+d。

7、优选的,7个孔径直径相同。

8、优选的,不同孔径之间的最小距离s满足条件:d<s<d;其中,d为孔径的直径。

9、优选的,填充因子的变化范围是8.8%<f<22.5%。

10、与现有技术相比,本发明能够取得如下有益效果:

11、本发明的稀疏孔径光瞳结构,其结构简单,由7个子孔径组成;调制传递函数的转动惯量打破了在三角网格上分布的非冗余七孔稀疏孔径光瞳结构的最小记录,比现有的7孔稀疏孔径光瞳结构更加紧凑,空间分辨率高,成像性能优异。



技术特征:

1.七孔稀疏孔径光瞳结构,其特征在于:由7个直径相同的孔径组成;设第1个孔径的中心与第2个孔径至第7个孔径的中心的最小距离为s,则所述第2个孔径至所述第7个孔径的中心到所述第1个孔径的中心的距离分别是s、s、3s、2s、s、s;

2.根据权利要求1所述的七孔稀疏孔径光瞳结构,其特征在于:不同孔径之间的最小距离s满足条件:d<s<d;其中,d为孔径的直径。

3.根据权利要求2所述的七孔稀疏孔径光瞳结构,其特征在于:所述填充因子的变化范围是8.8%<f<22.5%。


技术总结
本发明涉及稀疏孔径光学系统技术领域,尤其涉及一种七孔稀疏孔径光瞳结构。该结构由7个孔径组成;设第1个孔径的中心与第2个孔径至第7个孔径的中心的最小距离为S,第2~7个孔径的中心到第1个孔径中心的距离分别是S、S、3S、2S、S、S;第1个孔径和第2个孔径的中心相连,得到中心连线;以中心连线为基准、逆时针为正方向,第3个孔径至第7个孔径分别和第1个孔径的中心连线,每条线与所述中心连线的夹角分别为120°、120°、180°、(arctan()+120)°、270°。优点在于:结构简单,比现有的稀疏孔径光瞳结构更加紧凑,空间分辨率高,成像性能优异。

技术研发人员:赵阳,刘泰,马宏财,张春悦,姜凤义,吴清文
受保护的技术使用者:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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