新型全息瞄準器光學系統(tǒng)的研制.pdf

1、全息瞄準器采用全息、電子、機械相結合的方法，通過某種組合實現(xiàn)同時觀察到瞄準目標和重現(xiàn)出的分劃圖像，實施精確瞄準，是二十世紀末才走向應用的一種新型瞄準器。由于全息瞄準器具有瞄準速度快、精確度高、視野寬闊、隱蔽性高等優(yōu)點，在軍事、射擊競技比賽等領域中得到了廣泛的應用。然而，目前國內(nèi)外所設計的系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)光學元件作為系統(tǒng)的準直和偏折光學元件，導致其系統(tǒng)復雜、制作成本高等缺點。還沒有一種新的方案能實現(xiàn)方便、低成本的制作出高性能的全息瞄準器。由

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

3、統(tǒng)的優(yōu)缺點，提出采用全息匹配濾波器作為系統(tǒng)的核心元件，設計出反射式和透射式二種全息瞄準器方案。該全息匹配濾波器具有濾波、匹配、準直、偏折功能，結果表明利用其構成的光學系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單緊湊，制作成本低等優(yōu)點，同時性能達到先進水平。 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，通過測試結果證

4、明這是一種有效方法。 3、應用像差補償理論，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償。利用全息圖與全息匹配濾波器之間的關系以及結合設計的系統(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、運用嚴格耦合波理論對全息光學元件衍射效率進行了分析，結果表明全息光學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