平行光管是安装、调校、测试光学仪器的重要工具之一，也是光学量度仪器中的重要组成部分。为了提高平行光管的测量精度，利用衍射元件的特殊色差特性和像差特性，提出了折射一衍射混合平行光管的设计方案，系统的入瞳口径为80mm，焦距为500mm，系统总长小于550mm。设计结果表明，系统的最大弥散斑直径为5．2um，角分辨率小于4．3＂，在空间频率50lp／mm处，系统的调制传递函数高于0．8，接近衍射极限。

检验大口径长焦距光学系统，需要相应的大口径长焦距平行光管，而大口径长焦距平行光管的制造不同于矩焦距平行光管的制造，环境因素及光学元件的固定方式对光管的成像质量有银大的影响。为了使光管有着较好的质量，光学镜面要有较好的面形及灵敏的调整机械。本文介绍主反射镜的支撑方式对镜面面形的影响及主反射镜的支撑和调整机构。

对共轴卡塞格伦（Cassegrain）系统和偏瞳Cassegrain系统进行对比分析并指出其缺点．偏瞳Cassegrain系统的视场一般比较小，为增大视场、提高像质，提出将偏瞳两镜系统的次镜偏心和倾斜的方法，并用矢量像差理论简单分析了含有偏心与倾斜元件的系统的初级像差．结合实例分别设计出2种形式的光学系统．对比设计结果可以看出：该方法可以增大系统视场，提高像质，得到比较好的设计结果．

对轴向温度梯度、径向温度梯度对大口径光学窗口面型的影响加以介绍,并运用ansys软件分析大口径光学窗口在两边存在温度差、压力差下的形变.用Zernike系数将ansys软件分析结果与Zemax软件连接,在Zemax软件中仿真光学窗口在15~27°温度范围内6种工况下的形变对平行光管像质的影响.

平行光管是最基本的校验仪器.为了便于光学仪器的安装和校验,着重介绍了平行光管的基本原理及结构组成.它主要由物镜、分划板和毛玻璃组成,五种分划板决定了平行光管的不同用途.根据生产实践要求而设计的平行光管,可以在室内提供有限距离的目标.它可以用于仪器的装校,光学系统特性常数的测定等.

阐述了传统平行光管与折衍混合式平行光管的设计方法比较,给出了折衍混合式设计的优化结果。经分析,优化后的设计在点列图、光学传递函数和像差曲线等方面均明显好于传统设计方法,对其它大孔径平行光管的设计具有很强的参考价值。

近年随着新一代微光夜视仪的装备使用,对可靠性提出了新的试验要求,为满足微光瞄准镜可靠性试验的条件要求,我们设计了大视场平行光管物镜。本文针对微光瞄准镜检测用大视场平行光管物镜系统进行设计,使用ZEMAX软件,对平行光管物镜进行优化设计,像差分析,得到满足要求的设计结果。

基于红外探头视场的标定原理和技术,设计了一种技术指标为焦距f=800mm、有效口径D=160mm、工作波段14～16μm、视场0.1°、准直精度30＂的平行光管,光管采用离轴反射式系统,该系统由离轴抛物面反射镜和平面反射镜组成,其具有传输能量大、无色差、中心无遮拦的特点。设计结果表明,成像质量良好,满足系统的技术要求。

设计了λ1=1．06gm，λ2=1．54gm，f=1000mm，D=167mm，2ω=0．6。的平行光管物镜，由于系统要求低成本、中心无遮拦且结构简单紧凑，故采用离轴折反射结构形式。初始结构中，主镜采用抛物面反射镜，在其成像光束中加入一个光焦度为零且有空气间隔的同种材料组成的双透镜组，消除了正弦差。同时为了减小补偿透镜组的口径，使它们适当地靠近像面位置。利用ZEMAX优化结果表明传递函数达到衍射极限，完全满足设计要求。

根据高精度二轴跟踪系统的光学方案,设计了跟踪架中的四通结构。基于有限元法,应用MSC.Patran/Nastran软件对其进行了负载情况下的静力学分析;运用协方差法计算库德光路光轴偏角及各个反射镜镜面偏转。结果表明：只考虑四通自重和芯部静载荷情况下,俯仰角由-90°~＋90°变化时,四通经轴线上的最大变形量呈正弦曲线变化,最大为3.19μm,满足设计指标要求;由结构变形引起的库德光路光轴偏角最大为6.90,″满足系统精度要求。采用平行光管实测光轴偏角,与分析结果基本吻合,说明结构设计合理,分析所得数据正确可靠。