双波段红外光学系统设计与像质评价

李培茂; 王霞; 金伟其; 李家琨; 顿雄

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双波段红外光学系统设计与像质评价

李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄

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李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄. 双波段红外光学系统设计与像质评价[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2882-2888.

引用本文:

李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄. 双波段红外光学系统设计与像质评价[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2882-2888.

Li Peimao, Wang Xia, Jin Weiqi, Li Jiakun, Dun Xiong. Dual-band infrared optical system design and image quality evaluation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(11): 2882-2888.

Citation:

Li Peimao, Wang Xia, Jin Weiqi, Li Jiakun, Dun Xiong. Dual-band infrared optical system design and image quality evaluation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(11): 2882-2888.

双波段红外光学系统设计与像质评价

1.
北京理工大学光电学院“光电成像技术与系统”教育部重点实验室,北京 100081

基金项目:

北京市自然科学基金重点项目（4121002）

详细信息

作者简介:
李培茂（1989-），男，硕士生，主要从事夜视与红外技术方面的研究工作。Email：peamlpm@126.com；王霞（1972-），女，副教授，博士生导师，博士，主要从事光电检测、光电成像技术方面的研究。Email：angelniuniu@bit.edu.cn

李培茂（1989-），男，硕士生，主要从事夜视与红外技术方面的研究工作。Email：peamlpm@126.com；王霞（1972-），女，副教授，博士生导师，博士，主要从事光电检测、光电成像技术方面的研究。Email：angelniuniu@bit.edu.cn

中图分类号: O43

Dual-band infrared optical system design and image quality evaluation

1.
Key Laboratory of Photoelectronic Imaging Technology and System,Ministry of Education,School of Optoelectronics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China

摘要: 双波段/多波段成像技术受到普遍重视，使得双波段光学系统特别是中、长波红外成像系统成为研究的热门之一。设计了折反射式光学系统、离轴三反射式光学系统和全折射式光学系统，分析了3种不同类型光学系统及其成像性能。采用了能同时响应中、长波红外的探测组件，系统的主要技术指标为：工作波段3~5 m、8~12 m，F/#=2，2=5.74，f=100 mm，全视场畸变2%，空间频率16.7 lp/mm处的MTF0.4。对3种不同类型系统的特点进行分析和研究，给出了各种像差曲线和光学传递函数曲线，总结了3种不同类型光学系统的优缺点。
- 光学设计 /
- 像质评价 /
- 双波段 /
- 红外光学系统
Abstract: The dual-band/multi-band imaging technology get more and more attention. As a key part, the dual-band optical systems, especially medium-wave infrared/long-wave infrared (MWIR/LWIR) imaging systems, becomes one of hot issues research subjects. Catadioptric optical system, off-axis three-reflection optical system and all-refractive optical system were designed, three dual-band imaging optical systems and theirs imaging performance were analyzed. The sensor which can response MWIR and LWIR at the same time was adopted. The main technical indicators are as follows: working waveband are 3-5 m(MWIR) and 8-12 m(LWIR), F/#=2, 2=5.74, f'=100 mm, distortion of the whole field of view is less than 2%, MTF is higher than 0.4 at 16.7 lp/mm in the all field of view. The construction features of the three dual-band imaging optical systems were analyzed and researched, the aberration curves and MTF curves of this three optical systems were presented, the advantages and disadvantages of this three optical systems were summarized.
- optical design /
- image quality evaluation /
- dual-band /
- infrared optical system

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双波段红外光学系统设计与像质评价

1. 北京理工大学光电学院“光电成像技术与系统”教育部重点实验室,北京 100081

作者简介:
李培茂（1989-），男，硕士生，主要从事夜视与红外技术方面的研究工作。Email：peamlpm@126.com；王霞（1972-），女，副教授，博士生导师，博士，主要从事光电检测、光电成像技术方面的研究。Email：angelniuniu@bit.edu.cn

李培茂（1989-），男，硕士生，主要从事夜视与红外技术方面的研究工作。Email：peamlpm@126.com；王霞（1972-），女，副教授，博士生导师，博士，主要从事光电检测、光电成像技术方面的研究。Email：angelniuniu@bit.edu.cn

收稿日期: 2013-03-14
修回日期: 2013-03-28
刊出日期: 2013-11-25

基金项目:

北京市自然科学基金重点项目（4121002）

中图分类号: O43

关键词:

摘要: 双波段/多波段成像技术受到普遍重视，使得双波段光学系统特别是中、长波红外成像系统成为研究的热门之一。设计了折反射式光学系统、离轴三反射式光学系统和全折射式光学系统，分析了3种不同类型光学系统及其成像性能。采用了能同时响应中、长波红外的探测组件，系统的主要技术指标为：工作波段3~5 m、8~12 m，F/#=2，2=5.74，f=100 mm，全视场畸变2%，空间频率16.7 lp/mm处的MTF0.4。对3种不同类型系统的特点进行分析和研究，给出了各种像差曲线和光学传递函数曲线，总结了3种不同类型光学系统的优缺点。