快捷入口

  • 作者投稿
  • 专家审稿
  • 编辑办公
  • 主编办公

光学精密工程

光学精密工程 光学精密工程
  • 主编：张学军，曹良才
  • ISSN:1004-924X
  • eISSN:2097-3209
  • CN:22-1198/TH
  • 主管单位：中国科学院
  • 主办单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
    • 中国仪器仪表学会
  • 出版周期：半月刊
  • 电话：0431-86176855
  • 邮箱：gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 地址：长春市东南湖大路3888号
  • 最新文章
  • 封面故事
  • 优先出版
  • 过刊浏览
  • 虚拟专辑
更多
Volume 34 期 2，2026 2026年第34卷第2期

  • 现代应用光学

    “风云三号F星紫外临边探测仪研究取得进展，专家推导观测几何指向模型，研发配置参数模式，为痕量气体反演提供解决方案。”

    王嘉琛, 商建, 杨磊, 王静, 刘崧, 李清扬, 李元, 林冠宇, 李占峰, 徐娜, 江若楠

    DOI：10.37188/OPE.20263402.0179
    摘要：准确评估和订正临边大气探测仪器的在轨指向及观测切点高度偏差对全球痕量气体的垂直反演精度至关重要。针对我国风云三号F星全新仪器-紫外临边探测仪（Ozone Monitoring Suite-Limb，OMS-L），基于仪器精测坐标系推导了扫描镜观测几何指向模型，构建了等距离虚拟椭球切高解算模型，首次研发了8种配置参数模式分析计算地球椭球/圆球模型、卫星轨道姿态、仪器安装参数以及叠加因素对理论设计观测切高的影响。针对采用knee点法评估出的OMS-L在轨测试期间存在的切高系统偏差，在轨订正仪器安装俯仰参数并统计12个月的仪器指向稳定性。结果表明切高订正精度优于0.4 km，仪器垂向（沿轨）指向季节性变化小于0.01°。针对OMS-L跨轨指向精度，采用同平台同波段的对地观测仪器图像作为基准进行图像匹配，结果表明OMS-L跨轨方向定位偏差对应仪器指向偏差为0.1°。OMS-L沿轨跨轨在轨指向精度满足临边探测痕量气体反演需求。  
    关键词：大气临边探测;紫外;风云三号F星;观测几何;切点高度;望远镜指向;指向精度;图像匹配   
    56
    |
    29
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 148561409 false
    更新时间：2026-01-29
    “在光学设计领域，专家提出了基于节点像差理论的降敏设计方法，为手机镜头性能优化提供解决方案。”

    王洋, 王楚文, 顾志远

    DOI：10.37188/OPE.20263402.0191
    摘要：在光学设计过程中，光学系统性能的优化与公差分析是分隔开的，理论性能良好的系统公差可能过于严苛，因此，光学系统的降敏设计至关重要。手机镜头通常采用偶次非球面来降低系统的像差和总长，高次项的引入导致由光学表面的失调量引起的像质退化比较严重。本文针对含有偶次非球面的手机镜头，提出了一种基于节点像差理论的降敏设计方法。首先，根据节点像差理论，分析了偶次非球面的圆锥曲面基底部分出现失调时，三阶彗差和像散的Zernike系数变化情况。随后，为了计算偶次非球面的高次项部分由失调引入的波像差变化量，通过光瞳坐标变换，获得了光学表面在失调状态下的光瞳图，并且根据光瞳的坐标变化对波像差变化量进行了计算；最后，建立了适用于含偶次非球面光学系统的实际性能模型，并且利用该模型设计了一个4片式手机镜头。公差分析结果表明：在5 μm偏心和5′倾斜公差范围内，经过30 min的优化，手机镜头的RMS波像差均值相较于默认设计方法减少了33%，验证了本文提出的设计方法的有效性。  
    关键词：节点像差理论;降敏设计;非球面;手机镜头   
    56
    |
    24
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 148561358 false
    更新时间：2026-01-29
    “在电力设备巡检领域，研究人员设计了基于热电制冷器的主动温控模块，有效提升了双通道红外探测系统在SF6气体泄漏检测中的稳定性和性能。”

    司文荣, 赵莹莹, 傅晨钊, 李杨, 厉奔, 虞益挺

    DOI：10.37188/OPE.20263402.0201
    摘要：针对一套基于非制冷红外探测器的双通道红外探测系统，在六氟化硫（SF6）气体泄漏检测中因探测器温度波动导致的性能下降问题，本研究为其设计并集成了一套基于热电制冷器（TEC）的主动温控模块以提升其稳定性。通过实验测量与热场仿真相结合的方法优化了TEC的空间布局，并构建了基于PID算法的闭环温控系统。实验结果表明，所集成的温控模块显著提升了系统性能：系统稳态灰度标准差降低了40.87%，线性误差由7.253 4%降至0.660 4%，噪声等效温差（NETD）由14.379 mK优化至11.597 mK，性能提升19.35%。在SF6气体检测应用中，平均相对对比度、信噪比和气体像素占比分别提升了123%，56%和77%。该改进方法有效抑制了温度波动的影响，在提升基础成像质量的同时大幅增强了SF6气体检测能力，验证了其在电力设备巡检等领域的工程应用潜力。  
    关键词：红外成像;六氟化硫;非制冷探测器;温度控制;热电制冷;双通道系统   
    35
    |
    22
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 148561202 false
    更新时间：2026-01-29

  • 微纳技术与精密机械

    “在压电定位台高精度跟踪控制领域，研究人员设计了分数阶终端滑模自抗扰控制器，有效提高了系统跟踪控制性能，削弱了抖振现象，对模型不确定性及负载扰动具有强鲁棒性。”

    郑后强, 康升征, 王浩文, 李涛

    DOI：10.37188/OPE.20263402.0218
    摘要：为了实现压电定位台的高精度跟踪控制，针对迟滞、模型不确定以及负载扰动等非线性因素对压电定位台运动精度的影响，设计了一种分数阶终端滑模自抗扰控制器，以实现系统高精度跟踪控制性能。首先，将分数阶理论、终端滑模理论和自抗扰理论相结合，实现系统状态跟踪误差在有限时间内收敛。然后，基于改进的fal非线性函数设计了一种新型连续可导的趋近律以进一步减少抖振。最后，在压电定位台上进行了轨迹跟踪对比实验，实验结果表明，对于幅值为10 μm的正弦期望轨迹且负载重量为200 g时，所设计的控制器均方根误差为0.024 6 μm，相较于PID、整数阶终端滑模和神经网络整数阶终端滑模三种控制方法的均方根误差精度分别提高76.66%， 48.00%和43.32%，在40 Hz参考指令信号下分数阶终端滑模自抗扰控制器将压电定位台的均方根误差降低到了0.186 9 μm，并在不同负载下均具有良好的跟踪性能，削弱了抖振现象，同时对模型不确定性以及负载扰动具有较强的鲁棒性。  
    关键词：压电定位台;分数阶;滑模控制;Fal函数;扩张状态观测器   
    34
    |
    30
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 148561170 false
    更新时间：2026-01-29
查看更多
  • 精选图片
更多
暂无数据
0