8-12μm波段折／衍混合红外连续变焦光学系统 被引量：8

1

作者 白瑜 杨建峰 +3 位作者 马小龙 阮萍 田海霞 邹刚毅 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期505-508,共4页

针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采... 针对长波160×120元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8～12μm波段折/衍混合红外连续变焦光学系统。该系统采用机械补偿的变焦方式,变焦过程中相对孔径不变,F数为1.0,系统变焦比为4:1,在一定焦距范围内可实现连续变焦。变焦系统仅采用锗材料,通过引入衍射面和高次非球面校正系统色差和轴外像差,在空间频率14lp/mm处,全焦距范围内MTF均在0.7以上,成像质量较好,可以连续变焦,并给出了变倍组和补偿组的变焦运动曲线。 展开更多

关键词 光学设计 红外变焦 红外光学系统 折射/衍射混合

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折反式中波红外双视场变焦系统无热化设计 被引量：8

2

作者 姜凯 周泗忠 +3 位作者 李刚 杨晓许 赵睿 张恒金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期403-407,共5页

利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏... 利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏大小分别实现100﹪冷光栏效率。在两档共用组份采用一片折衍混合透镜,对双视场系统两焦距位置消热差,实现了一个衍射面对两档系统的无热化设计,结构简单。设计结果表明:在-40～60℃温度范围内,空间频率18 lp/mm处系统MTF值接近衍射极限,成像质量良好,实现了双视场变焦系统的无热化设计。 展开更多

关键词 红外变焦系统 折 衍混合 无热化 光学设计

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折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统设计 被引量：5

3

作者 王保华 刘英 +3 位作者 孙强 王媛媛 张建忠 姜洋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期148-153,共6页

为了提高图像的分辨率,提高红外系统的探测距离和探测精度,满足多种条件下的使用要求,基于最新的非制冷型384×288凝视型焦平面阵列探测器,设计了折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统。系统工作波长为8～12μm,F数1.5,变倍比25:... 为了提高图像的分辨率,提高红外系统的探测距离和探测精度,满足多种条件下的使用要求,基于最新的非制冷型384×288凝视型焦平面阵列探测器,设计了折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统。系统工作波长为8～12μm,F数1.5,变倍比25:1。设计过程中,系统引入衍射面构成折/衍射混合结构,校正色差和高级像差,减少了透镜的使用数量,简化了系统结构。最后利用CODE V光学设计软件进行了优化设计和像质评价,设计结果表明,系统在探测器的Nyquist频率(20 lp/mm)处,所有变焦距位置和视场的MTF值均大于0.4,接近系统的衍射极限。系统具有变倍比大、分辨率高、像质好、结构简单等特点,可应用于众多光电探测领域。 展开更多

关键词 变焦距系统 光学设计 红外光学 衍射光学

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20×长波红外连续变焦光学系统设计 被引量：8

4

作者 陈吕吉 李萍 孙琪艳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期458-462,共5页

针对384×288长波量子阱焦平面探测器,设计了一个变倍比为20×的长波连续变焦光学系统,其工作波长范围为8～9 m,F数为3,可实现18.5～367mm的连续变焦。该系统由机械补偿变焦物镜和二次成像系统组成,包括6片透镜和2片反射镜,具... 针对384×288长波量子阱焦平面探测器,设计了一个变倍比为20×的长波连续变焦光学系统,其工作波长范围为8～9 m,F数为3,可实现18.5～367mm的连续变焦。该系统由机械补偿变焦物镜和二次成像系统组成,包括6片透镜和2片反射镜,具有大变倍比、高分辨率、小体积、高像质等优点,并用ZEMAX光学设计软件进行了仿真计算和像质评价,在奈奎斯特频率20 lp/mm处,系统全焦距范围内的MTF接近衍射极限。 展开更多

关键词 红外光学系统 连续变焦 量子阱焦平面探测器 光学设计

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折衍混合红外双波段变焦光学系统设计 被引量：8

5

作者 杨洪涛 杨晓帆 +1 位作者 梅超 陈卫宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期88-95,共8页

建立了不同类型衍射元件对衍射效率的影响模型,比较了单层衍射元件、谐衍射元件和双层衍射元件之间衍射效率的差异,重点分析在红外双波段光学系统中应用双层衍射元件的突出优势,计算不同材料组合情况下双层元件的平均衍射效率,以此为基... 建立了不同类型衍射元件对衍射效率的影响模型,比较了单层衍射元件、谐衍射元件和双层衍射元件之间衍射效率的差异,重点分析在红外双波段光学系统中应用双层衍射元件的突出优势,计算不同材料组合情况下双层元件的平均衍射效率,以此为基础设计一款适合于高空机载平台的折衍混合红外双波段双视场光学系统。大视场对应的地物分辨率为1.5 m@16 km,长焦、短焦分别为960 mm和480 mm,通过切换反射镜改变光路来实现变焦功能,保证变焦过程中系统的光轴稳定性。仿真结果表明在-40~60℃的大温差环境下,系统的MTF曲线平滑且接近衍射极限,RMS半径位于艾里斑半径以内,二元衍射面的最小特征尺寸为6.9μm,设计结果满足工程使用要求。 展开更多

关键词 光学设计 衍射效率 红外双波段 变焦系统

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长波红外大相对孔径光学系统设计 被引量：4

6

作者 陈潇 杨建峰 +1 位作者 白瑜 马小龙 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第4期193-195,209,共4页

介绍了F数为1.25的长波红外光学系统,系统采用非制冷长波红外焦平面阵列探测器。在8～12μm波段、全视场为10°的条件下,分别设计了四片式折射物镜(Ge/Ge/ZnSe/Ge)和三片式(Ge/Ge/Ge)折衍混合物镜,有效焦距为70 mm,F数为1.25。设计... 介绍了F数为1.25的长波红外光学系统,系统采用非制冷长波红外焦平面阵列探测器。在8～12μm波段、全视场为10°的条件下,分别设计了四片式折射物镜(Ge/Ge/ZnSe/Ge)和三片式(Ge/Ge/Ge)折衍混合物镜,有效焦距为70 mm,F数为1.25。设计结果表明三片式折衍混合物镜的成像质量比四片式折射物镜好,且使用的镜片数更少。 展开更多

关键词 光学设计 红外光学系统 非制冷红外探测器 衍射元件

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红外中波连续变焦光学系统的设计 被引量：10

7

作者 薛慧 李常伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期421-424,436,共5页

设计了红外连续变焦光学系统,该系统具有镜片少、透过率高、连续变焦倍率大、波段广、相对孔径大等突出特点.二元面和非球面的引入,使系统在不同变焦结构时14 lp/mm处的MTF均大于0.6,很好地校正了系统的色差和轴外像差.该系统在仅使用4... 设计了红外连续变焦光学系统,该系统具有镜片少、透过率高、连续变焦倍率大、波段广、相对孔径大等突出特点.二元面和非球面的引入,使系统在不同变焦结构时14 lp/mm处的MTF均大于0.6,很好地校正了系统的色差和轴外像差.该系统在仅使用4片镜片的情况下,实现了8倍连续变焦,系统透过率高于80%.结果表明该变焦系统具有良好的成像质量. 展开更多

关键词 光学设计 变焦系统 连续变焦 红外 衍射光学元件 无热化

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大相对孔径红外变焦距光学系统设计 被引量：7

8

作者 秦志鹏 车新宇 肖颖 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2013年第5期26-28,44,共4页

设计了工作在8～12μm波段的非致冷红外连续变焦光学系统。该系统由4组元5片透镜组成,其中前固定组、变倍组和补偿组均只有1片透镜,后固定组为两片。焦距50～200mm,相对孔径较大,为1∶1。设计过程中编写了适用于二组元变焦系统的ZEMAX... 设计了工作在8～12μm波段的非致冷红外连续变焦光学系统。该系统由4组元5片透镜组成,其中前固定组、变倍组和补偿组均只有1片透镜,后固定组为两片。焦距50～200mm,相对孔径较大,为1∶1。设计过程中编写了适用于二组元变焦系统的ZEMAX宏程序,该程序可给出凸轮曲线的数据和形状,同时使像面位置不受限于高斯光学关系,能够满足某些焦距位置离焦的要求。系统在空间频率为20lp/mm处,各个视场的MTF值均在0.4以上。 展开更多

关键词 光学设计 红外变焦 衍射光学 ZEMAX宏程序

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双视场折/衍混合中波红外变焦系统 被引量：3

9

作者 杨鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2745-2748,共4页

传统的红外变焦系统结构通常比较复杂,因此限制了红外变焦系统的应用范围。通过将二元光学元件引入红外变焦系统中达到了简化系统结构的目的,并给出了具体的设计实例及衍射元件进行公差分析。系统采用透镜4片构成,有效焦距为92 mm,F数为... 传统的红外变焦系统结构通常比较复杂,因此限制了红外变焦系统的应用范围。通过将二元光学元件引入红外变焦系统中达到了简化系统结构的目的,并给出了具体的设计实例及衍射元件进行公差分析。系统采用透镜4片构成,有效焦距为92 mm,F数为1时与有效焦距276 mm,F数为2时,在17 lp/mm的传递函数值均接近衍射极限。设计结果表明,在传统折射系统中引入二元光学元件,可简化系统、改善相质。 展开更多

关键词 红外变焦光学系统 折 衍混合 光学设计

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折衍射混合中波红外连续变焦光学系统设计 被引量：1

10

作者 王臻 《激光杂志》 CAS 北大核心 2015年第2期66-68,共3页

设计了一种基于机械补偿式大变倍比折衍射混合中波红外连续变焦光学系统。光学系统的焦距为50mm到600mm,变倍比为12:1。系统的变焦曲线平滑,图像可一直保持清晰,系统的MTF达到了衍射极限。这种折衍射混合连续变焦光学系统具有好的成像... 设计了一种基于机械补偿式大变倍比折衍射混合中波红外连续变焦光学系统。光学系统的焦距为50mm到600mm,变倍比为12:1。系统的变焦曲线平滑,图像可一直保持清晰,系统的MTF达到了衍射极限。这种折衍射混合连续变焦光学系统具有好的成像质量、灵巧的变倍机构,因此在高性能红外热像仪中得到广泛应用。 展开更多

关键词 红外光学系统 光学设计 折衍射混合 连续变焦系统

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岸用监视两档变焦折衍混合红外光学系统设计

11

作者 李杰 罗箫 吴晗平 《光电技术应用》 2019年第5期25-30,47,共7页

为实现岸用光电装备大视场搜索目标,小视场观察目标的监视目的,通过对变焦光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选用光学补偿法四组元变焦光学结构型式,提出一种折衍混合两档变焦的岸用监视红外光学系统。调整初始结构并经ZEMAX软... 为实现岸用光电装备大视场搜索目标,小视场观察目标的监视目的,通过对变焦光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选用光学补偿法四组元变焦光学结构型式,提出一种折衍混合两档变焦的岸用监视红外光学系统。调整初始结构并经ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距150~300mm,口径100mm的两档变焦红外光学系统,在空间频率30lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.6,全视场弥散斑半径(RMS)控制在25μm以内,在-30℃^+50℃工作温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,通过使用非球面和衍射面将镜片数量减少至5片,设计结果满足各项任务指标,对岸用监视红外光学系统的进一步研制具有重要意义。 展开更多

关键词 折衍混合 红外光学系统 两档变焦 非热敏化 设计优化

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