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高速切换紧凑型双视场无热化红外光学系统设计

曲贺盟 张新

曲贺盟, 张新. 高速切换紧凑型双视场无热化红外光学系统设计[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(4): 622-630. doi: 10.3788/CO.20140704.0622
引用本文: 曲贺盟, 张新. 高速切换紧凑型双视场无热化红外光学系统设计[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(4): 622-630. doi: 10.3788/CO.20140704.0622
QU He-meng, ZHANG Xin. Design of athermalized infrared optical system with high-speed switching and compact dual-FOV[J]. Chinese Optics, 2014, 7(4): 622-630. doi: 10.3788/CO.20140704.0622
Citation: QU He-meng, ZHANG Xin. Design of athermalized infrared optical system with high-speed switching and compact dual-FOV[J]. Chinese Optics, 2014, 7(4): 622-630. doi: 10.3788/CO.20140704.0622

高速切换紧凑型双视场无热化红外光学系统设计

doi: 10.3788/CO.20140704.0622
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61007009)

详细信息
    作者简介:

    张新(1968-),男,吉林省吉林市人,博士,研究员,1991年于清华大学获得学士学位,1994年、2005年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所分别获得硕士、博士学位,主要从事成像、非成像光学系统的总体设计方面的研究。E-mail:optlab@ciomp.ac.cn

    通讯作者:

    曲贺盟

  • 中图分类号: TN215;TH703

Design of athermalized infrared optical system with high-speed switching and compact dual-FOV

  • 摘要: 采用透射二次成像光学系统结构形式,实现了远射比为1,F数为1.67,变倍比为4.6的红外双视场光学系统设计。采用光学元件切换变倍方式,配合电磁阀切换机构实现了60 ms的变倍速率;采用光学被动补偿方式,通过适当的光学和结构材料匹配,实现了-40~+50℃无热化设计。设计结果表明:光学系统在不同温度下各视场调制传递函数在特征频率为20 lp/mm时接近衍射极限,空间排布紧凑,视场切换速度快,该双视场红外光学系统满足应用需求。

     

  • [1] AKRAM M N. Design of a multiple-field-of-view optical sys-tem for 3 to 5 μm infrared focal-plane arrays[J]. SPIE,2003,42(6):1704-1714.
    [2] ALDRICH R E. Three element optically compensated two-position zoom for commerical FURs[J]. SPIE,1995,2589:87-107.
    [3] JOHNSON R B. Zoom lenses with a single moving eelement[J]. SPIE,1990,1354:676-682.
    [4] 王涌天,崔桂华. 红外扫描成像系统中冷像的分析与控制[J]. 光学学报,1994,14(6):650-655. WANG Y T,CUI G H. Analysis and control of Narcissus effect in scanning infrared system[J]. Acta Optica Sinica,1994,14(6):650-655.(in Chinese)
    [5] 白瑜,杨剑峰,薛彬,等. 非制冷热成像长波红外两档变焦光学系统[J]. 红外技术,2009,31(3):156-159. BAI Y,YANG J F,XUE B,et al.. Design of uncooled LWIR thermal imager Switch-Zoom optical system[J]. Infrared Technology,2009,31(3):156-159.(in Chinese)
    [6] 田海霞,杨建峰,马小龙. 可见光变焦距电视光学系统设计[J]. 光学学报,2008,37(9):1797-1799. TIAN H X,YANG J F,MA X L. Design for visible video zoom optical system[J]. Acta Photonica Sinica,2008,37(9):1797-1799.(in Chinese)
    [7] 白瑜,杨建峰,阮萍. 长波红外连续变焦光学系统设计[J]. 光电技术应用,2008,23(5):15-17. BAI Y,YANG J F,RUAN P. Design of LWIR continuous zoom optical system[J]. Electro-optic Technology Application,2008,23(5):15-17.(in Chinese)
    [8] SIMMONS R. Athermalisation of a fast infrared telescope objective[J]. SPIE,2007,2539:137-149.
    [9] GOODMAN W A. Athermal glass by design[J]. SPIE,2007,6666:666604-1-11.
    [10] 骆守俊,何伍斌. 大面阵中波红外连续变焦光学系统设计[J]. 光学精密工程,2012,20(10):2117-2122. LUO SH J,HE W B. Design of middle infrared continuous zoom optical system with a large FPA[J]. Opt. Precision Eng.,2012,20(10):2117-2122.(in Chinese)
    [11] 孙强,王肇圻,李凤友,等. 红外3.2~4.5 μm波段折射/衍射光学系统的减热差设计[J]. 光学精密工程,2002,10(2):121-125. SUN Q,WANG ZH Q,LI F Y,et al.. Design on the athermal infrared diffractive/refractive optical system in 3.2~4.5 μm[J]. Opt. Precision Eng.,2002,10(2):121-125.(in Chinese)
    [12] 郜洪云,熊涛,杨长城. 中波红外连续变焦光学系统[J]. 光学精密工程,2007,15(7):1038-1041. GAO H Y,XIONG T,YANG CH CH. Middle infrared continuous zoom optical system[J]. Opt. Precision Eng.,2007,15(7):1038-1041.(in Chinese)
    [13] 郜洪云,熊涛. 中波红外两档变焦光学系统[J]. 光学精密工程,2008,16(10):1891-1894. GAO H Y,XIONG T. Mid-wavelength infrared dual field-of-view optical system[J]. Opt. Precision Eng.,2008,16(10):1891-1894.(in Chinese)
    [14] TAMAGAWA Y. Dual-band optical systems witha projective athermal chart:design[J]. Appl. Opt.,1997,36(1):297-301.
    [15] KRYSZCZYNSKI T. Material problem in athermalization of optical systems[J]. Opt. Eng.,1997,36(6):1596-1601.
    [16] PILKINGTON. Athermalization techniques in infrared systems[J]. SPIE,1986,0655:142-153.
    [17] RAYCES J L. Thermal compensation of infrared achrcmatic objectives with three optical materials[J]. SPIE,1990,1354:752-759.
    [18] 郭永洪 沈忙作. 折射/衍射红外光学系统的消热差设计[J]. 光学学报,2000,20(10):1392-1395. GUO Y H,SHEN M Z. Athermal design for infrared diffractive/refractive optical system[J]. Acta Optic Sinica,2000,20(10):1392-1395.(in Chinese)
    [19] 薛慧. 红外搜索与跟踪系统中光学系统的设计[J]. 光学学报,2010,30(8):2383-2386. XUE H. Optical design of infrared search and trace system[J]. Acta Optic Sinica,2010,30(8):2383-2386.(in Chinese)
    [20] 佟静波,崔庆丰,薛常喜,等. 离轴双通道头盔显示器光学系统设计[J]. 光学学报,2010,30(9):2662-2667. TONG J B,CUI Q F,XUE CH X,et al.. Optical design of a off-axis dual-channel helmet mounted display[J]. Acta Optic Sinica,2010,30(9):2662-2667.(in Chinese)
    [21] 曲贺盟,张新,王灵杰,等. 大相对孔径紧凑型无热化红外光学系统设计[J]. 光学学报,2012,32(3):0322003-1-8. QU H M,ZHANG X,WANG L J,et al.. Design of a low f-number compact athermalizing infrared optical system[J]. Acta Optic Sinica,2012,32(3):0322003-1-8.

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-17
  • 修回日期:  2014-05-14
  • 刊出日期:  2014-07-25

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