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1、学号：S13020162硕士学位论文离轴反射式扩束系统研究研究生姓名：武越学科、专业：光学工程二○一六年三月分类号：TB133密级：可公开UDC：620编号：离轴反射式扩束系统研究Researchofoff-axisreflectionBeamExpander学位授予单位及代码：长春理工大学(10186)学科专业名称及代码：光学工程(080300)研究方向：现代光学技术及工程应用申请学位级别：工学硕士指导教师：白素平研究生：武越论文起止时间：2014.11—2015.12I摘要近年来，人们在对激光动态跟瞄系统的研究中，大多希望它可以满足大口径、高分辨率、远距离的跟踪和瞄准，同时，
2、具有较高的反射率、较小的体积和较轻的重量，并且系统中还需要应用高功率激光器。而这些设计要求应用折射式光学系统是难以完成的，而反射式光学系统却在实现这些设计要求方面具有一定的优势。本文首先对反射式光学系统进行了详细的研究。通过查阅相关资料，分析了多种反射式光学系统，总结出离轴三反射式光学系统所具有的优点、像差理论以及初始结构求解问题。其次介绍了反射式扩束系统的基本原理、特点，分析了反射式扩束系统中所存在的问题以及解决方案。根据激光动态跟瞄系统设计要求，设计了可用于跟踪和瞄准的离轴反射式光学系统和反射式扩束系统。使其满足大口径、长焦距、高分辨率，高激光光能利用率，再根据使用要求分析，
3、将两个系统的主干部分设计优化为可共用的部分，以实现小型化、轻量化的设计要求。系统镜筒长控制在1.5m之内，可适应10KW以上强激光照射。关键词：反射系统；扩束系统；离轴反射系统；激光动态跟瞄系统IIABSTRACTOverthelastfewyears,peoplehopethatthelaserdynamictrackingsystemmeetthelargeaperture,highresolution,longrangetrackingandaimingatthesametime,withhighreflectivity,smallersizeandlighterweigh
4、tovertheirresearch,andmeanwhilethesystemalsoneedstousehighpowerlaser.Butthesedesignrequirementsaredifficulttobeaccomplishedbytheapplicationofrefractiveopticalsystem,whilethereflectiveopticalsystemhascertainadvantagesinrealizingtheserequirements.Inthispaper,thereflectiveopticalsystemisfirstlys
5、tudiedindetail.Byreferringtotherelevantdata,avarietyofreflectiveopticalsystemsareanalyzed,andtheadvantages,theaberrationtheoryandtheinitialstructureofthethreereflectiveopticalsystemsaresummarized.Secondly,thebasicprincipleandcharacteristicsofthereflectivebeamexpandersystemareintroduced,andthe
6、problemsandsolutionsareanalyzed.Accordingtothedesignrequirementsoflaserdynamictrackingandaiming,theoff-axisreflectiveopticalsystemandreflectivebeamexpandersystemcanbeusedfortrackingandaiming.Tomeettherequirementoflargeapertureandlongfocaldistance,highresolution,highlaserenergyutilization,agai
7、naccordingtotheuserequirementanalysis,themainpartsofthetwosystemaredesignedtobethecommonpartsforoptimizationandmeetingtheminiaturizationandlightweightdesignrequirements.Thetubelengthofthesystemiscontrolledwithin1.5m,whichcanadapttolargerthan1
