基于硅基液晶拼接的高对比度动态星模拟器光学系统
高精度动态星模拟器的光学系统设计
高精度动态星模拟器的光学系统设计赵梓朝;陈启梦;唐子博;王哲【期刊名称】《计量学报》【年(卷),期】2018(039)005【摘要】为了完成星敏感器的地面标定工作,满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,根据动态星模拟器的工作原理,利用ZEMAX软件完成光学系统设计,实现了高精度动态星模拟器准确模拟星点.实验结果表明:系统焦距为110 mm,视场为16°,光谱范围为0.5～0.8 μm,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.05％,在60线对/min时调制传递函数(MTF)优于0.7.提出了装配后确定系统实际焦面的方法,最后对光学系统实际出射精度进行分析和实验验证,验证结果表明:设计的高精度动态星模拟器光学系统的成像精度达到9",实测的星间角距误差均优于13",整个系统可以满足高精度动态星模拟器的使用要求.【总页数】4页(P641-644)【作者】赵梓朝;陈启梦;唐子博;王哲【作者单位】吉林省计量科学研究院,吉林长春130103;长春理工大学,吉林长春130022;长春理工大学,吉林长春130022;白山市计量检定测试所,吉林白山134300;长春理工大学,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】TB96【相关文献】1.高精度高动态星模拟器研究 [J], 王凌云;王博;张国玉;孙高飞2.高精度静态星模拟器光学系统设计 [J], 刘欢;王春艳;庞广宁;杨帆3.基于TFT-LCD的动态星模拟器光学系统设计 [J], 林子棋;张国玉;宋淑梅;高玉军4.长出瞳距动态星模拟器投影光学系统设计 [J], 张奇;徐熙平;潘越;胡莫同5.基于LCOS拼接技术的动态星模拟器光学系统设计 [J], 郑茹;张国玉;高越;孙高飞;高玉军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
10.1 高精度LCOS动态星模拟器的光学系统设计_陈启梦
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ｉ ｌ ｉ ｎ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕｍ ｅ ｎ ｔ ｓ， Ｊ Ｅ Ｒ Ｃ ｏ Ｐ Ｍ ＆Ｃ Ｉ ｇ ｇ ｆ Ｃ Ｊ ｈ ａ ｎ ｃ ｈ ｕ ｎ， ｉ ｌ ｉ ｎ１ ３ ０ ０ ２ ２ ｇ
中 国 激 光
动态星模拟器就是一种对星敏感器进行功能测 试 的 设 备， 可以实现对星敏感器观测天空的实时模 拟 。 现有的动态星模拟器多采用薄膜晶体管液晶显 和数字微镜器件 （ 组件显示星 示屏 （ Ｌ Ｆ Ｔ Ｃ Ｄ） ＤＭＤ） Ｔ － ： 、 光能利用率低 图， 其中 Ｔ Ｌ Ｆ Ｔ Ｃ Ｄ 的对比度为 ６ ０ ０ １ － 无法达到多星等的模拟要求 ， 于１ 星等模拟范围 ０ ％， 多在 ２～６ 等 星 ； 而 ＤＭＤ 的 单 个 微 反 射 镜 尺 寸 为 相邻微镜间缝隙为 １μ 很难实现星 ４μ ｍ× １ ４μ ｍ、 １ ｍ， 点位置的高精度模拟 ， 相关资料表明星间角距精度只
（
２
１
长春理工大学光电工程学院 ，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ２
吉林省光电测控仪器工程技术研究中心 ，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ２
）
摘要 针对高精 度 星 敏 感 器 对 其 功 能 测 试 设 备 精 确 模 拟 星 点 位 置 和 星 等 的 实 际 要 求 ， 设计了一种硅基液晶 （ ） 型高精度动态星模拟器的光学系统 。 分析星模 拟 器 准 直 与 照 明 光 学 系 统 的 任 务 需 求 并 给 出 了 设 计 方 案 。 Ｌ Ｃ Ｏ Ｓ 为提高模拟器的成像精度 ， 提出了 Ｌ 详 细 设 计 了 大 视 场、 大 相 对 孔 径、 大出瞳距离的准直光 Ｃ Ｏ Ｓ 的光学拼接 方 法 ， 对照明光学系统进行了详 学系统并进行了像质评价 ； 为同时满足显示器件的照明条 件 和 －１～７ 等 星 的 准 确 模 拟 ， 细设计并给出了仿真结果 。 提出了一种动态星模拟器 星 点 位 置 修 正 方 法 ， 通 过 实 验 测 试， 动态星模拟器的星间角 ， 距误差优于 １ 精确模拟 －１～７ 等星 ， 满足当前对高精度星敏感器的检测需要 。 ２ ″ 关键词 光学设计 ；星模拟器 ；硅基液晶 ；光学拼接 ；复眼照明 ： ／ 中图分类号 Ｖ ２ ４ ９． ４ 文献标识码 Ａ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ７ ８ ８ Ｃ Ｊ Ｌ ２ ０ １ ４ ４ １． ０ ７ １ ６ ０ ０ ３
基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器
基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器赵倩如;王旭阳;贾雁翔;张云杰;卢振国;钱懿;邹俊;李永民【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2024(73)2【摘要】动态偏振控制器能够实现输入光场任意偏振态到输出光场任意偏振态的控制,可以动态补偿长距离单模光纤导致的双折射效应,是量子通信和相干通信系统中的重要器件.本文设计并实验验证了基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器,芯片采用标准的绝缘体上硅工艺制作,器件整体尺寸为5.20 mm×0.12mm×0.80 mm,整体损耗为5.7 dB,最大功耗为0.2W.基于可变步长.模拟退火算法、低噪声探测器和高静态消光比的器件,动态偏振消光比可锁定至30 dB以上.芯片采用热相移器对TE0光场的相位延迟量进行控制,整体为0°/45°/0°/45°结构,可实现无端偏振控制.基于Lumerical软件对核心部件偏振旋转分束结构进行了优化,该结构将以端面耦合方式进入波导中的TM0模式光场转化至另一波导中的TE0模式光场,而原单波导中TE0模式光场不发生转化,实验测得动态偏振控制器的静态偏振消光比可达40 dB以上.该器件具有小体积、低功耗和低成本的特点,可以广泛应用于量子通信和相干通信等领域,特别是需要考虑体积、功耗和成本的应用场合.【总页数】11页(P181-191)【作者】赵倩如;王旭阳;贾雁翔;张云杰;卢振国;钱懿;邹俊;李永民【作者单位】山西大学光电研究所;山西大学;浙江大学【正文语种】中文【中图分类】TN2【相关文献】1.硅基光电子光子集成芯片的现有水平与研发动向2.基于偏振控制的硅基颗粒导向系统设计3.用于人工智能的硅基光电子芯片4.基于锗硅芯片的光电子学前景与挑战5.基于PSO算法的硅基C波段低损耗紧凑型偏振分束旋转器因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
新型多功能目标模拟器光学系统的设计
新型多功能目标模拟器光学系统的设计杜晓宇;杨加强;彭晴晴;刘琳【摘要】针对现有目标模拟器不能用于多传感器光电设备调焦调轴过程、无法满足其装调需求的问题,设计仿真了一种新型多功能目标模拟器光学系统.本文确定了该目标模拟器的光学方案,采用了中波红外、长波红外、激光、可见光多波段共孔径复合形式,对各分系统进行了详细设计和仿真.作为多传感器光电设备焦距调试以及各波段光学系统光轴一致性调试过程中的核心设备,该目标模拟器可以为其提供调焦和调轴基准并提高调焦和调轴精度,该目标模拟器集成度高、结构紧凑、小巧便携,便于后续自动化扩展.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2019(049)007【总页数】5页(P891-895)【关键词】光学设计;目标模拟器;调焦;调轴【作者】杜晓宇;杨加强;彭晴晴;刘琳【作者单位】华北光电技术研究所,北京 100015;华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京 100015;华北光电技术研究所,北京 100015【正文语种】中文【中图分类】TN291 引言随着科技发展,多传感器光电设备的应用越来越广泛,其发展也越来越快,目前国内外普遍重视研究和发展的有红外中波/长波/激光测距复合光电设备、红外中波/长波/可见光复合光电设备等,其集成度越来越高,性能越来越强,可以满足不同场合的需要,应用前景广泛。
例如中波红外/长波红外/激光测距复合光电设备,相比于传统的单模式光电设备,不仅可以利用红外探测获得较远的作用距离、较大的搜索视场,获取目标的不同光谱信息还可以减少干扰,降低虚警率；利用激光测距系统,还可以获得目标的距离信息,极大地提高了系统的探测性能和对抗能力。
多传感器光电设备常用于能否快速、准确地对目标进行识别,随着多传感器光电设备的研制,形成一种集合了多光谱、多传感器、多光路融合的综合光电系统,为保证多传感器光电设备的功能实现和工程化,其装调除了要满足传统的焦面调试和可靠性的要求,光轴一致性更是直接影响了系统的探测精度,只有确保各光轴在一定范围内是一致的,才能保证跟瞄及测距方向的一致性,确保输出目标物体运动参数信息的准确性[1-2]。
液晶电视高动态对比度的实现教材
液晶电视高动态对比度的实现---动态LED背光源技术研究龚国友（成都工业学院611730）摘要：提高液晶电视的动态对比度是LCD不断追求还原真实场景的创新技术之一。
本文研究的基于FPGA技术的分区动态控制LED背光源技术，所实现的高动态对比度特性，明显的提高了液晶电视图像画质，并大大的降低了LCD的实际使用的电功率，在提高液晶电视画质和节能降耗方面作出进一步的贡献，应用前景广阔。
关键词：动态对比度、LED、FPGA、分区动态控制、节能Dynamic LED backlight technology and its applications---Research on dynamic LED backlight technologyGong guoyouChengdu Electromechanical College Sichuan chengdu 610031 ChinaSummary：To improve dynamic contrast of LCD TV is the constant pursuitof innovation technology of LCD to restore thereal scene. Area dynamic control LED backlight technology studied in this paper, based on the FPGA, The realization of the high dynamic contrast characteristics, LCD TV image quality is improved obviously,And greatly reduces the electric power of the practical use of LCD,In a further contribution to improve the LCD TV picture quality and saving energy and reducing consumption, Has the broad application prospect.Keywords:Dynamic contrast ratio, LED, FPGA, area dynamic control, energy conservation一、引言液晶（LCD）面板是不发光的，人们所看到LCD的图像和数字信息，是由液晶面板后面的背光源所发出的光透过液晶面板而形成的。
基于TFT-LCD的动态星模拟器光学系统设计
随着航天技术的发展 ，用来测量航天器飞行姿 态的星敏感器也有了很大进展 ，因而对为星敏感器 提供地面标定设备的星模拟器正朝着更高星间角距 和星等精度 的方向发展。星模拟器用来模拟无穷远 恒星发出的星光，主要用来模拟不同恒星发出星光
器 的质量 。
１ 动态星模拟器的工作原理
动态 星模拟 器 的工作 原理 图如 图 １ 所示 。由背
２ Ｋｅ ａ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ｐ ｏ ｌｃｒ ｎ ａ ｅ ｓ ｒ ｇ ｃ ｎｒ ｌ ｎ ｄ ｏ ｔ ａ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｔ ａ ｓ ｔ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ｙ ｌｂ ｒ ｔ ｒ ｆｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｉ ｃＭ ａ ｕｉ — ｏ ｔｏ ｌ ｇ ａ ｐ ｉ ｌ ｎ ｏ ｍａｉ ｒｎ ｍｉ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ， ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｉ ｏ ｉ
＝ ／．，ｆｃ ｓｅｇｈ ０６ ６ Ｔ ｅ ｍａｉｇａａ ｓ ｓｌ ｏ ａ ａｉｌｒｑ ｅｃ Ｆａｈｅｅ ．ａ １／ １１ ７ ｏｕ ｔｆ ６ ．３ｍｍ．ｈ ｇ ｌ ｉｒ ｕｔｓ ｗｔ ｔｐ ｓ ｅｕ ｎｙ ｌ ｎ ｉ ｎ ｎ ｙ ｓｅ ｓ ｈ ｈ ｓ ａｆ ＭＴ ｃｉｖ ４ ｔ ０ ｍｍ， ０ ５ ｐ
长春光学精密机械 与物理研究所 ，长春 １０ ３ ３ ０ ３）
１０２ ； ３０２
要 ：设计 了一种视场 ２ 。 ８ 、相对：，， ｆ＝ ． 焦罡 ６ ． ６ ＫｆＤ／＇１ Ｚ ７和 ０６ ｍｍ 的动 态星模 拟器光学 系统。通过分析像质 ， ３
ＭＴ 数在空间频 率为 ５ １／ ｍ时达到 了 ０４ Ｆ ０ｐｒ ａ ．，最 大畸 变为 ０１５ ．７％，此动态星模拟 器的光学 系统完全 满足设计要 求。
关键词 ：星模拟 器；光学设计 ；最大畸变；Ｔ ＴＬ Ｄ Ｆ －Ｃ
中图分类号 ：Ｖ ４ ４８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ － ８ ０（ ０ ０ －０ ２ －０ ６２ ９７ ２ １ １） ２ ０ ８ ２
小型星模拟器中星图动态显示系统的设计
第27卷第5期光电工程V o l127, N o.5 2000年10月Op to2E lectron ic Engineering O ct,2000 文章编号:1003-501X(2000)05-0011-04小型星模拟器中星图动态显示系统的设计张文明,林 玲,郝永杰,唐 敏(中国科学院光电技术研究所,四川成都610209)摘要:阐述了星图动态显示系统的工作原理和系统要求,讨论了T FT2L CD在星图动态显示系统中的应用方法,提出了T FT2L CD的电路实现方案,对星图动态主要软件的设计进行了分析和研究。
关键词:星模拟器;星图;液晶显示系统;软件设计中图分类号:P11 文献标识码:AD esign of a D ynam ic D isplay System for StarM ap i n S ma ll-Sized Star Si m ula torZHANGW en-m i ng,L IN L i ng,HAO Y ong-j ie,TANG M i n(Institu te of Op tics and E lectron ics,Ch inese A cad e m yof S ciences,Cheng d u610209,Ch ina)Abstract:T he op erating p rinci p le and the system requ irem en ts of a dynam ic disp lay system fo r star m ap is described in the p ap er.T he app licati on m ethod of T FT2L CD in the dynam ic disp lay system fo r star m ap is discu ssed and T FT2L CD circu it schem e is p ropo sed.Som e analysis and research fo r the design of the m ain softw are u sed in dynam ic star m ap are carried ou t.Key words:Star si m u lato rs;Star m ap;L iqu id crystal disp lay system s;Softw are designCLC nu m ber:P11引 言星模拟器是一种在地面上模拟星空,以便对星敏感器的星图识别算法进行功能测试的检测设备,而星图动态显示系统则是星模拟器中实现星体数据库快速查询、检索、坐标变换、数据传送和星图显示刷新控制的核心部件之一,也是星模拟器实现小型化、动态化的关键部件之一。
星模拟器光学系统视场拼接方法的研究
收稿日期：2020-12-31；修订日期：2021-01-14 基金项目：国家自然科学基金项目（No. 61805025; No. 61705018）；吉林省科学技术发展项目（No. 20200401055GX）
Supported by National Natural Science Foundation of China (No. 61805025; No. 61705018); Science and Technology Development Programme of Jilin Province (No. 20200401055GX)
Abstract: The large field-of-view (FOV) star simulator provides wider star maps but the existing star simulator is limited by the size of the display chip, and the maximum FOV is not more than 30°. In order to increase the FOV of the star simulator, a splicing method is proposed. In order to reduce the cost, the overall weight and complexity of the system, and to achieve the largest splice FOV with the least amount of splicing, we carry out detailed calculation and analysis of the overlapping area of the field of view and propose a simplified splicing model based on plane splicing. Three typical splicing methods are produced including a regular triangle, a regular quadrilateral and a regular hexagon, and the calculation of the FOV utilization is deduced. This paper also provides a coordinate calculation method, determining the center position of each FOV and obtaining an accurate number of the stitching. The final comparison result shows that the regular
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基于硅基液晶拼接的高对比度动态星模拟器光学系统
孟遥;张国玉;孙高飞;刘石
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2016(024)003
【摘要】针对基于硅基液晶(LCOS)拼接技术的动态星模拟器对比度低,无法在星图识别过程中为星敏感器提供全部有效目标的问题,提出通过抑制光学系统杂散光来提高LCOS拼接动态星模拟器对比度的方法,讨论了偏振度对于杂散光的影响,并推导出入射角与偏振度的函数关系.设计了抑制杂散光的光学系统,该系统包括利用复合抛物面聚光器(CPC)结合望远系统组成照明光源,配合多棱镜的1/4波片和视场角不小于11°的准直光学系统.在截止频率为60 lp/mm,视场角小于±5°的情况下,该准直系统的调制传递函数(MTF)大于0.7.实验显示:该高对比度LCOS拼接动态星模拟器的星间角距误差小于18",相对于传统型的星模拟器杂散光降低了2.38倍,其在保证精度的条件下,降低了动态星模拟器的背景噪声,提高了动态星图的可识别率,基本可以满足星敏感器在多星等条件下的对精度和动态特性的需求.
【总页数】10页(P511-520)
【作者】孟遥;张国玉;孙高飞;刘石
【作者单位】长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022;吉林省光电测控仪器工程技术研究中心,吉林长春130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022;吉林省光电测控仪器工程技术研究中心,吉林长春130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022【正文语种】中文
【中图分类】V448.222;TH703
【相关文献】
1.基于LCOS拼接技术的动态星模拟器设计 [J], 刘石;张国玉;孙高飞;王凌云
2.基于TFT-LCD的动态星模拟器光学系统设计 [J], 林子棋;张国玉;宋淑梅;高玉军
3.星模拟器光学系统视场拼接方法的研究 [J], 付景怡;秦天翔;黄蕴涵;刘智颖
4.基于LCOS拼接技术的动态星模拟器光学系统设计 [J], 郑茹;张国玉;高越;孙高飞;高玉军
5.基于LCoS拼接技术的动态星模拟器光学引擎的优化设计 [J], 孟遥;张国玉;孙高飞;刘石;赵云率
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。