西安光學機械研究所在自由曲面光學研究中取得了進展

自由曲面被認為是一種革命性的光學成像技術,目前是國際光學設計領域的研究熱點。美國國家航空航天局(NASA)將其列為“ CuttingEdgeTechnology”,并且歐洲航天局(ESA)將其列為“ CuttingEdgeTechnology”。
“ GameChangerTechnology”打破了傳統光學曲面旋轉/平移對稱性的局限性,為光學設計人員提供了更多的設計自由度,并有可能極大地增加視野,圖像質量,體積等,特別是對于非對稱光學系統,并成為未來光學設計的發展方向之一。但是,自由曲面的不對稱和多自由度特性對光學設計,加工和檢查提出了挑戰。
由于自由曲面技術各個環節之間的相互關系,中國科學院西安光學精密機械研究所空間光子信息新技術實驗室的自由曲面技術研究團隊對自由曲面理論,設計,加工和測試進行了系統的研究。突破了可見光波段自由曲面多參數高效優化設計,高精度零補償干擾檢測和超高精度迭代補償處理等關鍵技術,開發了新型的“低成本,響應速度快,全鋁光學機器,全自由曲面的“大視野可見光相機”,鋁基自由曲面(XY多項式為7階以上),制造精度已達到國際先進水平~RMS1/30λ@632.8nm,相機的視角為20°×15°,測得的透射率約為0.4@78lp/mm。
此外,科研人員開發了各種全鋁光學機器,全自由曲面大視野非制冷和冷藏紅外攝像機,并獲得了出色的圖像質量。隨著自由曲面技術的飛速發展,預計該技術將為未來在光電子和航空航天領域中新的破壞性光學系統的開發提供重要支持。
圖1可見光自由形式表面的處理和檢查在AppliedOptics上,許多匿名審閱者將其評估為“光學系統設計和生產的良好展示柜”,“此處的評估和加工社區可評估的紙張”等。該論文成為該領域中下載量最多的14篇論文之一。
2020年,AppliedOptics and OpticsLetter負責光學設計和加工。這項研究工作得到了西安光學機械研究所基礎研究室的獨立部署項目“十三五”規劃的支持。
西安光學機械研究所的培養計劃,中國科學院青年創新促進會和中國科學院西方青年學者計劃。