基于梯度折射率透镜法的望远镜星象和焦面上光纤耦合效率优化.docx

基于梯度折射率透镜法的望远镜星象和焦面上光纤耦合效率优化


1.45万字 30页 原创作品，通过查重系统


摘 要
提高天文望远镜的运行效率和通光效率一直是天文学家努力追求的目标。将光纤引入望远镜的星像传输过程中，光纤的耦合效率是提高望远镜系统效率的关键。而将梯度折射率透镜引入到耦合系统，是一个新型的研究课题。本课题以光学仿真软件Zemax为平台，设计了一组应用在望远镜系统的光纤耦合透镜组，并且设置入射光束为He-Ne激光器产生的高斯光束，为进一步实验打下了基础。本文对透镜的分析以耦合效率为主，并且同时考察成像质量，使得耦合系统有较高的耦合效率的同时，成像质量也有一定的保证。经过设计和优化，得出如下结论：
1.设计了一个组合长度为3.957mm的双梯度折射透镜；2.透镜组的耦合效率高达97%，且系统的像差小、无球差；3.出射光的60%的能量集中在62μm内，能量较集中，且系统的分辨率极限为25μm。此透镜组有如下特点：波长较低的出射光较集中，波长长的较分散；对于不同波长的光，系统的耦合效率不同。



关键词：星象观测 梯度折射率透镜 光纤耦合效率 Zemax