空间光电技术与光学系统

前言

第1章 绪论

1.1 空间光电技术研究的必要性

1.1.1 探测与利用空间资源的需要

1.1.2 探测与规避空间碎片的需要

1.1.3 开展空间活动与维护国家安全的需要

1.1.4 建设天地一体化信息网络的需要

1.2 空间环境特性的研究现状

1.2.1 空间目标的分类与特点

1.2.2 太阳辐射及地球辐射

1.2.3 空间目标的光辐射

1.2.4 大气的垂直结构特性

1.3 我国空间光电技术研究进展与仪器简述

1.3.1 空间光电技术研究进展

1.3.2 空间光电仪器简述

第2章 大气信道传输特性及补偿技术

2.1 大气信道影响分析

2.1.1 大气衰减影响

2.1.2 大气湍流影响

2.2 大气湍流模拟装置及特性分析

2.2.1 大气湍流模拟装置概述

2.2.2 大气湍流模拟装置原理及组成

2.2.3 大气湍流模拟装置特性及测试

2.3 大气引起的光强闪烁及补偿技术

2.3.1 大气湍流引起光强闪烁效应

2.3.2 基于液晶的激光光强控制

2.3.3 试验小结

2.4 大气引起的到达角起伏及补偿技术

2.4.1 大气湍流引起到达角起伏效应

2.4.2 哈特曼传感器测量到达角起伏原理

2.4.3 基于哈特曼传感器的光轴精密定位技术实验分析

2.4.4 实验小结

2.5 大气对激光偏振特性影响及应用补偿技术

2.5.1 光波的偏振特性

2.5.2 大气对激光偏振特性的影响

2.5.3 激光偏振特性的应用举例

2.6 其他补偿技术

2.6.1 典型的自适应技术

2.6.2 其他抑制技术

第3章 光学系统质量评价与公差制订

3.1 评价光学系统成像质量的几种方法

3.1.1 中心点亮度法

3.1.2 瑞利判断法

3.1.3 分辨率法

3.1.4 星点检验法

3.1.5 光学传递函数法

3.2 OTF的基本概念

3.2.1 定义

3.2.2 调制度

3.2.3 截止频率

3.2.4 规化频率

3.2.5 特征频率

3.3 OTF的计算

3.3.1 线扩散函数

3.3.2 OTF的计算

3.3.3 计算OTF方法的总结归纳

3.3.4 OTF计算实例

3.3.5 中心遮拦对OTF的影响

3.4 光学成像中其他环节的传递函数

3.4.1 人眼

3.4.2 底片

3.4.3 摄像管

3.4.4 微通道板

3.4.5 大气抖动

……

第4章 空间目标光电探测技术

第5章 动态目标光电眼瞄技术

第6章 折射式空间光学系统设计

第7章 反射式空间相机光学系统设计

第8章 空间激光通信光学系统设计

第9章 太阳模拟器光学系统设计

第10章 地球模拟器和地球张角标定系统的光学系统设计

参考文献

索引

彩页2100433B

本书针对我国空间光电技术发展的需要，比较系统地总结作者及所在团队多年来的科研实践，提出相关技术研究与系统设计的基本原理和实现方法。

全书共十章。前五章主要阐述空间光电领域的一些技术问题，包括空间光电技术的研究进展、大气信道影响与光学补偿、光学系统质量评价、空间目标的光学探测及光学动态跟瞄等技术；后五章重点介绍空间光学系统的设计方法，包括折射式及反射式系统光学设计、空间激光通信系统光学设计、太阳模拟器及地球模拟器系统的光学设计等。

本书对于从事空间光电技术研究和光学系统设计的科技工作者有一定的参考价值，也可供高等院校与科研院所的研究生学习参考。

本书是《现代空间光电子信息技术丛书》之一，全书共分为11章：其中第1章概述了现代光电系统的发展及基本功能单元，第2、3章介绍了现代成像光学系统和光电信息耦合、调理与采集，第4-6章介绍了激光雷达系统原理及其应用，第7、8章分别介绍了成像光电系统和光电成像跟踪系统，第9-11章为典型的光电应用系统，包括CCD成像测量系统、动态多目标自动跟踪系统、综合光电制导系统等。

本书优选现代光电系统（如激光、红外和电视系统）精华部分，将各种光电系统共性内容抽取出来集中介绍，内容经典而实用；另一方面突出了新型的、先进的现代光电系统及其在信息装备上的应用，技术先进，内容新颖。

本书是针对光电信息科学与工程专业的人才培养要求而编写的专业实验课程教材。全书共5章，分别为绪论、工具软件在实验数据处理中的应用、光电信息科学与技术实验基础知识、基础光电实验和光电信息技术实验。全书共收入42个实验项目，涉及基础光电技术、光电信息技术,及光电精密测量三大块。书中实验综合了光电信息科学与技术的理论知识，采用光、机、电、算等手段，尽可能使其与工程应用相联系。每个实验项目包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理以及实验内容与步骤等内容，最后还附有与实验相关的思考题，以方便学生学习。本书可作为高等院校光电信息科学与工程专业的实验教材，也可作为电子与信息工程、物理学、应用物理学以及其他开设光电信息技术实验的本科生教材。