光学系统优化：分析杂散光的影响
杂散光会影响光学系统性能。通过深入了解和正确工具，光学工程师可以预测和补偿其影响，提高质量。
电气工程师熟悉各种噪声对系统的影响，但光学工程师常忽视光学噪声的影响，导致性能不佳。这在天文观测、微光信号检测和医学图像中尤为重要。光学工程师可能不了解杂散光的传播或光学表面和挡板的散射。幸运的是，杂散光分析领域成熟，软件功能强大，对散射过程的理解不断增长。
衍射是一种杂散光机制，产生的能量分布超出几何预期。鬼像是入射光被反射和透射后产生的镜面效应。未经后抛光的金刚石车削表面会产生衍射光栅效应。研磨和抛光过程留下的微粗糙度会散射光线。灰尘也会散射光线，影响光学设备。油漆和表面处理会产生不同的散射光分布。所有结构都会根据温度和发射率辐射热能，影响长波红外成像设备的性能。
杂散光分析使用点源透射率（PST）等指标来描述光学系统的杂散光特性。PST是探测器上能量与入射能量的比值。杂散光百分比是光噪声功率与信号功率之比。鬼像计算用于识别敏感表面。热自发射通过几何构型因子（GCF）计算。
挡板、光阑和叶片用于控制不需要的光。Lyot光阑用于阻挡瞳孔边缘的衍射效应。含有叶片的挡板管用于遮蔽光学系统，控制散射事件数量。
现代杂散光分析软件经过多年发展，功能强大。软件定义和编辑复杂几何形状，描述镜面反射和散射特性。光线分割和重要性抽样用于计算杂散光。杂散光计算包括定义光源并进行非顺序传播。现代软件提供详细的杂散光传播信息，帮助分析人员优化系统。
在光学系统设计中，杂散光分析师努力使每个光子都有用。通过正确定位叶片或保持内表面干净，可以显著提高系统性能。
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高精度光学定心取边加工系统设计与技术解析
高端光学系统的成像质量高度依赖光学元件的同轴度与装配应力控制，光学定心取边（又称定心车削）是实现光机共轴、消除装配误差的核心工艺。本文详细介绍了光学定心取边加工系统的整体架构、工作原理与核心子系统设计方案，阐述了该技术在提升光学装调精度、实现无应力装配方面的核心价值。
2026-05-25
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镜头调制传递函数（MTF）图原理与应用指南
MTF图作为光学镜头性能的量化可视化工具，为镜头的研发测试与用户选型提供了客观统一的参考依据。其核心价值可概括为：10线/mm曲线评估对比度、30线/mm曲线评估分辨率，曲线高度反映绝对性能、平缓度反映画质一致性、双线贴合度反映像散控制水平。在实际应用中，应结合具体使用场景与需求，以MTF图为核心参考，综合多维度性能指标进行镜头选型与性能判断。
2026-05-25
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突破高端光学装调技术瓶颈！秒级精度镜头轴线定心校准方案解析
传统光学镜头高度依赖人工装调经验，普遍存在装配误差大、成品一致性差、量产效率低、环境适应性弱等问题，长期制约着高端光学设备的国产化量产与性能升级。针对这一行业痛点，西安应用光学研究所团队创新研发出一套秒级精度光学镜头轴线精确定心校准技术体系，通过全流程闭环管控与一体化精密加工工艺，彻底解决光轴偏移、成像误差等核心难题，为高端光学镜头精密制造提供了全新技术路径。
2026-05-25
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多基准轴透射式离轴光学系统高精度定心装调方法
星载光谱仪可获取空间连续分布的光谱数据，是陆地植被监测、海洋环境探测等领域的核心载荷。为校正分光系统引入的畸变，星载光谱仪成像透镜多采用离轴透射式设计，由此形成的多光轴结构存在大倾角、大偏心特征，超出了传统同轴系统定心装调方法的适用范围。本文提出一种多基准轴定心装调方法（Multi-referenceAxisAlignment,MAA），通过镜筒结构一体化加工预置各光轴的偏心与倾斜参数，结合光学平板实现基准轴的高精度引出，将复杂多光轴系统的装调拆解为多个单光轴子系统的独立装调，突破了传统定心仪的测量范围限制。针对某星载光谱仪3光轴离轴透射系统开展装调验证，实测结果表明，透镜最大偏心误差小于25.4μm，最大倾斜误差小于17.7″，系统实际畸变与理论值平均偏差小于0.32μm，全面满足设计指标要求。该方法为离轴折射类光学系统的高精度装调提供了可行的技术路径，拓展了透射式光学系统装调的适用边界。
2026-05-22
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平凸透镜朝向对光束会聚效果及像差特性的影响分析
平凸透镜是各类光学系统中应用最为广泛的基础折射元件之一，属于典型的无限共轭透镜，核心光学功能分为两类：一是将点光源出射的发散光束准直为平行光束，二是将入射的准直平行光束会聚至单点。在激光光学、显微成像、光电检测等领域的光路设计与装调中，平凸透镜的安装朝向是直接影响系统性能的核心参数，其选择直接决定了像差水平与最终会聚效果。
2026-05-21
