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题名采用球面主镜的中波红外消热差折反式光学成像系统
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作者
李剑
沈志学
赵祥杰
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机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
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出处
《红外技术》
北大核心
2025年第8期977-982,共6页
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文摘
为适应光电成像系统对低成本、宽温度范围和小型化轻量化低功耗的需求,采用半部结构设计法设计了一个折反式二次成像系统,前组和后组分开设计,热差和像差相互抵消,其中前组为球面主反射镜、高次非球面次反射镜和一次像面前的球面透镜;后组为四片式中继透镜组。采用640×512面阵F#3中波红外制冷探测器,波段3.7~4.8μm,焦距200 mm,遮拦比不大于1/3.33,视场2.2°×2.75°,100%冷光阑匹配,总长不超过120 mm,光学被动消热差可适应-45℃~60℃温度范围,中心视场全温度MTF≥0.4@33 lp/mm,边缘视场全温度MTF≥0.33@33 lp/mm,冷反射等效温差≤0.45℃@20℃环境温度。
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关键词
中波红外
球面主反射镜
折反式光学系统
光学被动消热差
低成本
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Keywords
medium wave infrared
spherical primary mirror
catadioptric optical system
optical passive athermalization
low cost
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分类号
TH751
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名超紧凑型红外折反式光学系统设计
被引量：14
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作者
王灵杰
张新
杨皓明
张建萍
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
南开大学现代光学研究所光电信息技术教育部重点实验室
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出处
《应用光学》
CAS
CSCD
2007年第3期288-291,共4页
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文摘
提出一种超紧凑型折反式红外光学系统设计方法,即系统的主、次镜均采用金属镜,后组采用红外透射材料,实现了总长/焦距比为0.55。在设计中重点分析系统的温度效应,并采取针对性设计,以达到准无热化设计的目的。同时对系统进行杂光分析,给出杂光抑制方案,并使用杂光分析软件对系统进行分析。结果表明:系统像面杂散辐射在0.5%以内,光学材料与结构材料的热胀系数配合得当,系统的热效应很好。
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关键词
折反式红外系统
光学设计
准无热化设计
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Keywords
infrared catadioptric system
optical design
quasi-athermal design
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分类号
TN215
[电子电信—物理电子学]
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题名一种折反式红外/激光复合导引头光学系统设计
被引量：11
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作者
周晓斌
孙浩
原琦
刘召庆
张衡
文江华
吴妍
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机构
西安应用光学研究所
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出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期987-992,共6页
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基金
装备预先研究兵器工业联合基金(6141B01030201)
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文摘
设计了一种用于长波非制冷红外和半主动激光复合导引的共口径折反式光学系统。为了减小反射式系统的零件加工和装调难度,将卡塞格林系统次反射镜简化为平面反射镜,主反射镜采用金属抛物面,优化目镜组透镜尺寸,避免光路内部遮挡,利用反射式系统一次像面,配合红外材料选取实现红外通道的光学被动消热差设计;在平行光路中设置平板分光和激光窄带滤光片,提高系统分光效率和透过率。设计结果表明:红外通道特征频率35.7 lp/mm处MTF>0.2,激光线性区为2°,满足系统指标要求。
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关键词
折反式光学系统
激光/红外双模导引头
光学被动无热化
激光线性区
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Keywords
catadioptric optical system
laser/infrared dual-mode seeker
optical passive athermalization
laser linear region
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分类号
TN202
[电子电信—物理电子学]
V249.32
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种折反二次成像式长波无热化光学系统设计
被引量：6
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作者
项建胜
潘国庆
张运强
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机构
中国空空导弹研究院
航空制导武器航空科技重点实验室
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出处
《红外技术》
CSCD
北大核心
2012年第11期644-647,共4页
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文摘
介绍了一种长波无热化光学系统,利用反射元件与折射元件光热效应相抵消的原理,实现了无热化设计。反射系统采用卡式结构形成一次像点,折射系统将一次像点最终成像在焦平面上。该系统在不采用衍射元件下实现了良好的无热化效果。
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关键词
折反系统
二次成像
无热化光学系统
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Keywords
catadioptric system, reimaged system, athermalization optical system
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分类号
V443.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种紧凑型红外光学系统设计
被引量：10
- 5
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作者
刘瑞奇
陈星明
赵家琪
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机构
西南技术物理研究所
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期419-422,共4页
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文摘
介绍了制冷型红外成像光学系统设计初始结构的选择方法，采用折反射光学系统结构，设计了一种紧凑型红外光学系统，实现总长／焦距比为0．59，在-40～60℃温度范围内，具有良好的消热差作用，成像质量接近衍射限，具有结构紧凑、体积小等优点，可满足红外成像导引头的使用要求。
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关键词
折反射红外系统
消热差设计
光学设计
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Keywords
infrared catadioptric systems
athermalization design
optical design
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分类号
TN216
[电子电信—物理电子学]
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题名无热化旋转双光楔共形光学系统设计
被引量：3
- 6
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作者
虞林瑶
魏群
张天翼
姜湖海
贾宏光
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2014年第2期528-534,共7页
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基金
装备预研基金(51301060207)
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文摘
针对共形光学系统中因大倾斜、大偏心带来的像差校正困难以及双框架结构带来的体积大、结构不紧凑的问题，采用了由Wossermann-Wolf方程确定的固定校正透镜与Zernike旋转双光楔相结合的结构，通过两个光楔沿光轴方向相对转动实现对不同关联视场（ FOR ）像差的校正，使得系统结构更加紧凑，并且更好地校正了共形光学系统的像差。设计了焦距f=90 mm、口径D=48 mm、波长3.7~4.8μm的共形光学系统，关联视场为＆#177;42＆#176;，瞬时视场角为＆#177;2.44＆#176;，利用二元衍射元件实现光学被动消热差，结果表明，在-20~60＆#176; C内各个视场的光学传递函数在17 lp/mm处大于0.45，成像质量优良。
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关键词
共形光学
双光楔
折反系统
Wossermann-Wolf方程
衍射元件
消热差
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Keywords
conformal optics
dual-phase plates
catadioptric
Wossermann-wolf equation
DOE
athermal
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分类号
TP394.1
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名大口径折反式中波红外衍射望远镜系统设计
被引量：4
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作者
周岩
吴时彬
汪利华
李杰
杜俊峰
边疆
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机构
中国科学院光电技术研究所
中国科学院大学
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出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期767-774,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0500200)。
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文摘
为实现空间红外望远镜的高分辨率探测,基于Schupmann消色差理论,开展了大口径折反式中波红外衍射望远镜系统的设计及消热差模型研究。设计了口径1 m、F数为2、全视场0.12°、波段3.8μm~4.2μm的折反式中波红外衍射望远镜系统,其主镜及校正镜均为平面衍射透镜,中继系统采用卡塞格林折反式结构,再聚焦及三次成像系统均为折射式结构,对系统进行了公差、鬼像及冷反射分析。设计结果表明:在-20℃~60℃温度下,系统的MTF在16.7 lp/mm范围内均大于0.7,接近衍射极限,且具有100%冷屏效率,公差满足现有加工装配水平;鬼像能量为0.1%,对目标信号的影响较小;冷反射等效温差(NITD)随温度的变化量小于探测器噪声等效温差(NETD)。该系统可为更大口径红外衍射望远镜系统的设计提供参考。
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关键词
光学设计
大口径
折反式
红外衍射望远镜
无热化
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Keywords
optical design
large aperture
catadioptric
infrared diffractive telescope
athermalization
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分类号
TN216
[电子电信—物理电子学]
TH703
[机械工程—精密仪器及机械]
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