新型全息瞄準(zhǔn)器光學(xué)系統(tǒng)的研制.pdf

1、全息瞄準(zhǔn)器采用全息、電子、機(jī)械相結(jié)合的方法，通過某種組合實(shí)現(xiàn)同時觀察到瞄準(zhǔn)目標(biāo)和重現(xiàn)出的分劃圖像，實(shí)施精確瞄準(zhǔn)，是二十世紀(jì)末才走向應(yīng)用的一種新型瞄準(zhǔn)器。由于全息瞄準(zhǔn)器具有瞄準(zhǔn)速度快、精確度高、視野寬闊、隱蔽性高等優(yōu)點(diǎn)，在軍事、射擊競技比賽等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，目前國內(nèi)外所設(shè)計的系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)光學(xué)元件作為系統(tǒng)的準(zhǔn)直和偏折光學(xué)元件，導(dǎo)致其系統(tǒng)復(fù)雜、制作成本高等缺點(diǎn)。還沒有一種新的方案能實(shí)現(xiàn)方便、低成本的制作出高性能的全息瞄準(zhǔn)器。由

2、于全息光學(xué)元件具有性能好、重量輕、成本低廉、制作工藝簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且可以集成多種光學(xué)功能，具有普通光學(xué)元件無法替代的作用，因此本研究采用全息光學(xué)元件作為系統(tǒng)的核心元件，分別設(shè)計了反射式、透射式兩種系統(tǒng)，并已經(jīng)成功制作出整機(jī)樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該樣品具有系統(tǒng)簡單緊湊，制作成本低等優(yōu)點(diǎn)，性能達(dá)到先進(jìn)水平。本研究從系統(tǒng)設(shè)計、理論分析到實(shí)驗(yàn)方案，對制作全息瞄準(zhǔn)器進(jìn)行了深入研究，主要研究內(nèi)容和取得的成果包括： 1、分析目前國內(nèi)外所設(shè)計系

3、統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用全息匹配濾波器作為系統(tǒng)的核心元件，設(shè)計出反射式和透射式二種全息瞄準(zhǔn)器方案。該全息匹配濾波器具有濾波、匹配、準(zhǔn)直、偏折功能，結(jié)果表明利用其構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單緊湊，制作成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時性能達(dá)到先進(jìn)水平。 2、從理論上分析了激光二極管中心波長變化對重現(xiàn)圖的影響，提出采用雙全息光學(xué)元件消除波長變化而造成重現(xiàn)圖像偏離的影響。理論分析證明該方法可消除激光二極管中心波長變化而造成重現(xiàn)圖像偏離的影響，通過測試結(jié)果證

4、明這是一種有效方法。 3、應(yīng)用像差補(bǔ)償理論，分析計算了全息圖與全息匹配濾波器之間的空間頻率、位置關(guān)系，得出了兩個頻率相匹配的光柵平行放置，使用平行光就可以完成波長變化的補(bǔ)償。利用全息圖與全息匹配濾波器之間的關(guān)系以及結(jié)合設(shè)計的系統(tǒng)方案，從理論上分析全息圖、全息匹配濾波器制作光路系統(tǒng)的參數(shù)選擇。 4、運(yùn)用嚴(yán)格耦合波理論對全息光學(xué)元件衍射效率進(jìn)行了分析，結(jié)果表明全息光學(xué)元件的衍射效率與干涉條紋的槽深、周期、入射光的入射角、偏振