本发明涉及一种具有光斑成像功能的光学系统。
背景技术：
1、随着科学技术的发展，激光半主动寻的制导技术能够提供极高的目标定位和打击精度。通过使用激光照射目标并接收反射回来的激光信号，系统能够精确计算出目标的位置和运动状态，从而指导武器系统进行精确打击。这对于提高军事行动的效率和减少平民伤亡具有重要意义。激光半主动寻的制导是激光制导中的一个典型制导方式，它一般由激光器向目标发出激光束，导弹在此追踪此激光束所落在的目标，弹头的接收系统负责接收激光的漫反射信号，弹上接收系统检测出四象限传感器的光斑不在中心时，通过自身的计算和控制系统，发出方位偏差信号，形成控制指令，使导弹沿目标直线飞行，直至击中目标。
2、由于激光半主动寻的制导系统依赖于对激光的漫反射信号的精确处理，以确保定位的精准性。这一点在复杂多变的战场环境中尤为重要。因此，要对制导武器的信号接收系统进行设计，重点是对光学部分的精准成像功能的实现。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种具有光斑成像功能的光学系统，通过球形透镜、双凹透镜和平透镜的对漫反射光的处理，在psd探测器平面上形成光斑，验证激光半主动寻的制导在制导武器系统中应用可行性，为后续研究提供理论基础。
2、本发明可通过以下技术方案予以实现：
3、一种具有光斑成像功能的光学系统，包括半球透镜、双凹负透镜、正透镜、压圈、主镜筒、用于接收光斑的psd探测器，所述半球透镜安装在主镜筒前端，用于漫反射光的聚焦；所述半球透镜后方通过主镜筒连接双凹负透镜和正透镜，分别用于对光的扩散放大和聚焦准直；所述压圈置于正透镜的后端；所述主镜筒的后端安装一个psd探测器，用于接收光斑，并通过探针输出电流信号。
4、进一步地，所述半球透镜、双凹负透镜、正透镜和psd探测器中心位于同一水平轴线上。
5、进一步地，所述正透镜后端垫上压圈，与主镜筒之间形成缓冲作用。
6、进一步地，所述主镜筒的直径为5mm，主镜筒和半球透镜、双凹负透镜、正透镜的组合构成系统的镜头部分。
7、进一步地，所述psd探测器接收光信号，在探测器平面形成圆形光斑，并通过光电效应转换成电流信号，由探针输出。
8、进一步地，所述圆形光斑半径为0.92mm，在psd探测器平面上的能量分布均匀。
9、有益效果
10、本发明利用球形透镜对漫反射光的聚集，双凹透镜的扩散放大和正透镜的聚焦准直的特性，利用zemax进行光学系统设计和仿真，通过控制球差大小控制获得的光斑，通过控制像差控制光斑能量的均匀性，在psd探测器平面上形成半径为0.92mm的能量分布均匀的圆形光斑。与现有传统导引头中的光学装置相比，本发明体积小、结构简单、成像效果好，适合作为小型导弹导引头的光学部分。
1.一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，包括半球透镜(1)、双凹负透镜(7)、正透镜(6)、压圈(3)、主镜筒(2)、用于接收光斑的psd探测器(5)，所述半球透镜(1)安装在主镜筒(2)前端，用于漫反射光的聚焦；所述半球透镜(1)后方通过主镜筒(2)连接双凹负透镜(7)和正透镜(6)，分别用于对光的扩散放大和聚焦准直；所述压圈(3)置于正透镜(6)的后端；所述主镜筒(2)的后端安装一个psd探测器(5)，用于接收光斑，并通过探针(4)输出电流信号。
2.根据权利要求1所述的一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，所述半球透镜(1)、双凹负透镜(7)、正透镜(6)和psd探测器(5)中心位于同一水平轴线上。
3.根据权利要求1所述的一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，所述正透镜(6)后端垫上压圈(3)，与主镜筒(2)之间形成缓冲作用。
4.根据权利要求1所述的一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，所述主镜筒(2)的直径为5mm，主镜筒(2)和半球透镜(1)、双凹负透镜(7)、正透镜(6)的组合构成系统的镜头部分。
5.根据权利要求1所述的一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，所述psd探测器(5)接收光信号，在探测器平面形成圆形光斑，并通过光电效应转换成电流信号，由探针(4)输出。
6.根据权利要求5所述的一种具有光斑成像功能的光学系统，其特征在于，所述圆形光斑半径为0.92mm，在psd探测器平面上的能量分布均匀。
