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。

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.

高精度角度自动测量系统采用自准直平行光管将被测角度转换为焦平面上两十字叉丝的相对移位，经ＣＣＤ摄像机和图像采集卡对叉丝图像采集后进入计算机进行识别和处理，并根据图像的特点采用两次拟合的算法得到高精度的角度值。高精度角度自动测量系统具有测量精 ，自动化程度高，稳定性好，适应性中等特点，系统度测量分辨率达０．０１″，测量精度为０．１″。

本文利用大口径平行光管,设计了一套光轴平行度检测系统.介绍了该系统的组成、工作原理,分析了提高系统检测精度的关键技术.

平行光管是光学实验及计量检测的重要设备,它可以测量微小角度位移及平面的微小起伏。介绍一种特殊用途的大视场平行光管的结构研究与开发,主要用来进行角度测量。实验表明利用该设计方案,大视场平行光管的精度得到了较大的提高。

一般的平行光管,其视场角大多在±1°左右,而检测战斗机仪表的平行光管,其视场角要求达到±15°,为此必须对光学系统做特殊的设计。通过理论计算和Zemax光学设计软件的优化,给出了通光口径为Φ100mm、视场角为±15°的四分离式光学系统的实例,并介绍了物镜组制造时的材料检测、物镜组的加工、装配组合等相关技术措施。

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。