高分辨率4f传像系统分辨率的影响因素分析.docx

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第24卷第7期2016年7月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.24No.7July.2016

文章编号1004-924X(2016)07-1573-09

高分辨率4f传像系统分辨率的影响因素分析

夏春秋1,2*,钟兴2,3,刘春雨2,韩培仙1,2,金光2

(1.中国科学院大学，北京100049;

2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;

3.长光卫星技术有限公司，吉林长春130031)

摘要：研究了在实际应用中4f传像系统分辨率的影响因素及其作用机制，用于指导系统的设计和装调。首先，在理论上分析了由装调误差引起的像差对系统光学传递函数(MTF)产生的影响，并建立了描述二者关系的数学模型。基于该模型研究了1μm分辨率4f光学系统的装调误差，仿真计算了系统含有透镜偏心、倾斜、位移误差对MTF的影响，得到了分辨率随误差的变化曲线。实验结果表明，倾斜在15以内，偏心误差在0.02mm,位移在0.01mm范围内，装调误差均会导致分辨率下降，虽然倾斜在极小范围内微调时分辨率会提高，但总的变化趋势不变。绘制的装调误差与分辨率的关系图，可为高分辨率4f系统的误差预估提供参考。

关键词：信息光学；4f传像系统；装调误差；数学模型；曲线分析；高分辨率

中图分类号：TP391.41;O435.2文献标识码：Adoi:10.3788/OPE1573

Analysisofinfluencefactorsofresolutioninhigh-resolution4fimagingsystem

XIAChun-qiu1·2,ZHONGXing23,LIUChun-yu2,HANPei-xian1.2,JINGuang2

(1.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;

2.ChangchunInstituteofOpticsandFineMechanics,

ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;

3.ChangchunSatelliteTechnologyCo.LTD,Changchun130031,China)

*Correspondingauthor,E-mail:chunq.xia@

Abstract:Thefactorsanditsmechanismwhichinfluence4fimagingsystemicresolutioninpracticewerestudiedtoguidethedesignandadjustmentofthesystem.Firstly,theinfluenceoftheaberrationcausedbyadjustmenterroronthesystemopticaltransferfunction(MTF)intheory,wherebythemathematicmodelfordescribingtherelationshipofthemwasestablished.Basedonthemodel,theadjustmenterrorof4fopticalimagingsystemof1μmresolutionwasderived,andtheinfluenceoflenseccentricity,inclineanddisplacementontheMTFwassimulated,thusthevariationsoftheresolutionwiththeerrorswereachieved.Theresultindicatesthatwithintheinclineof15,theeccentricityerroris0.02mmandthedisp