随机并行梯度下降算法能不依赖波前传感器直接对系统性能进行优化。以32单元变形镜为校正器,采用随机并行梯度下降算法建立了自适应光学系统仿真模型。通过分析该系统对静态波前畸变的校正能力,验证了随机并行梯度下降算法的收敛性;讨论了算法增益系数、随机扰动幅度与收敛速度的关系,并指出通过算法增益系数的自适应调整可以改进算法的收敛速度。

稀疏孔径光学系统仿真实验研究，吴泉英，钱霖，分析Golay3稀疏孔径结构及其调制传递函数分布。介绍仿真实验平台构建的思路和实验装置的参数。给出全孔径和Golay3稀疏孔径两种光瞳的

物光参考光同光轴的体全息存储光学系统设计.pdf

为了降低变焦距系统设计时对经验的过度依赖，提出用Matlab仿真分析来分配变焦系统各组元光焦度。以组元之间的间隔为初始量，把变倍组的物距作为自由量，通过计算公式求出满足间隔要求的光焦度分配和组元运动形式。并通过Matlab仿真，画出变焦过程中各组元移动轨迹，分析各组元偏角、视场角等因素对系统复杂程度的影响，合理分配各组的光焦度，最后制定出初始结构。对没有经验的设计者，是一种很好的方法。为了验证该方案的可行性，设计一个14×正组补偿型变焦系统，所设计系统优化后的光焦度分配值和计算的结果很接近。

头戴显示系统在现代教育、医疗和娱乐等领域具有广泛的应用，离轴反射式头戴显示光学系统是头戴显示系统的一种设计形式，既能满足小型化和结构紧凑的需求，又能实现宽光谱成像，无需校正色差；然而，现有离轴反射式头戴显示光学系统的设计难以满足大出瞳直径和小F数相兼容的要求。针对该问题，提出基于光学自由曲面的离轴两反头戴显示光学系统，实现了大出瞳直径和小F数。该自由曲面头戴显示光学系统分别采用双曲率基面自由曲面和XY多项式自由曲面，出瞳直径为10 mm，F数为3.0，视场角为28°，出瞳距大于15 mm。该系统的成像性能满足要求且优于现有设计结果。

以光电跟踪测量系统可见光镜头为例，通过对镜头进行仿真分析，寻找杂散光斑形成原因，然后进行杂散光抑制设计，并与实际测试结果对比，验证软件分析方法的可靠性。对光学系统建立软件分析模型，确定一次散射路径，对2°~3°内各离轴角分别进行杂散光分析，找出主要杂散光源。与实际光学系统测试结果对比，以确定分析的正确性。仿真分析结果表明：离轴角在2.20°~2.65°之间，杂散光在像面中心形成明显杂散光斑，点源透过率(PST)为2.92×10-4。最后通过修改结构，消除杂散光斑，PST 降为3.53×10-5。软件分析得到镜头的杂散光斑及其来源，与实际测试结果一致，验证了软件分析方法的正确性与准确性。

杂散光是影响光学系统成像质量的重要因素之一，因此对杂散光的分析与抑制成为现代红外光学系统设计过程中的一个重要环节。根据杂散光抑制要求，确定了天基红外成像光学系统的结构形式；分析了系统存在的杂散光源，计算了系统点源透过率(PST)须满足的条件；设计并分析了遮光罩、挡光环、遮光板、光阑和消杂散光材料等杂散光抑制方法；在杂散光分析软件TracePro 中建立系统模型，分别对系统内部及外部杂散光进行分析，计算并绘制了PST 曲线。结果表明，系统内部杂散光为1.53×10-3 W/m2，系统外部杂散光PST 曲线整体为下降趋势，PST 在离轴角度为±3°时达到10-3～10-5，系统对杂散光的抑制能力完全满足成像质量要求。

对光学系统成像性能的要求，可分为两个主要方面：第一方面是光学特性，包括焦距、物距、像距、放大率、人瞳位置、人瞳距离等；第二方面是成像质量，光学系统所成的像应该足够清晰，并且物像相似，变形要小。

二元光学元件具有多种应用.用作透镜,在原理上色差非常大,若不在设计上做出补偿,则会限制其在宽波段上的使用.从理论上简单阐述了利用具有独特色散特性的二元光学元件的新型超光谱成像仪的基本原理和应用前景.在此超光谱成像仪中,二元光学透镜焦距随波长的变化改变了系统的F数,因此改变了系统的放大率,即系统放大率是波长的函数,这将引起光谱图像的像元配准误差,得到并不精确的相对光谱信号强度,从而限制了光谱图像重建算法的精度,为了补偿这一缺点,通过光学二组元法设计的变焦系统成功地解决了这一问题,并给出了理论设计公式.

大视场、高分辨力星载成像光谱仪已成为空间遥感的迫切需求。根据大视场、高分辨力的研究目标，提出了先视场分离分光再用分色片分光的设计方法，分析了视场分离分光的原理。设计了一个全反射式星载成像光谱仪光学系统，该系统由指向镜、11.42°远心离轴三反消像散（TMA）前置望远系统和4个Offner凸面光栅光谱成像系统组成，通过恰当选择4个光谱成像系统的变倍比来实现2种探测器的匹配。运用光学设计软件CODE V对成像光谱仪调制系统进行了光线追迹和优化，并对设计结果进行了分析。分析结果表明，光学系统在各个谱段的光学传递函数均达到0.7以上，完全满足设计指标要求；同时证明了设计方法是可行的。