水下气泡高速摄影光学系统设计

为了研究水下气泡的粒径、速度和浓度特性,提出基于高速电荷耦合器件(CCD)的气泡照明和三维摄影光学系统.采用532 nm半导体激光器,基于伽利略结构用三个柱面镜设计了厚度1.5 mm,宽度44 mm的片光源。设计物像距530 mm,放大率为0.4,1,2.5倍(×)的摄影光学系统,每组均由共用前组镜和会聚镜组成,中间以平行光中继。通过同步移动片光源和共用前组镜实现60 mm×40 mm视场内二维高速成像和纵向5 mm扫描,具有结构简单、性能可靠的特点。对设计结果进行评价,0.4,1,2.5×成像光学系统在0.707ω,50 lp/mm时调制传递函数值分别为0.58,0.55和0.38,能够分辨