大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

王海洋; 李力; 金宁; 付艳鹏; 李训牛

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大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

王海洋, 李力, 金宁, 付艳鹏, 李训牛

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王海洋, 李力, 金宁, 付艳鹏, 李训牛. 大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 398-402.

引用本文:

王海洋, 李力, 金宁, 付艳鹏, 李训牛. 大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 398-402.

Wang Haiyang, Li Li, Jin Ning, Fu Yanpeng, Li Xunniu. Design of MWIR continuous zoom optical system with large zoom range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 398-402.

Citation:

Wang Haiyang, Li Li, Jin Ning, Fu Yanpeng, Li Xunniu. Design of MWIR continuous zoom optical system with large zoom range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 398-402.

大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

1.
昆明物理研究所,云南昆明 650223

基金项目:

兵器预研项目

详细信息

作者简介:
王海洋（1983- ），男，工程师，硕士，主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email：jlyjwhy@126.com

中图分类号: O439

Design of MWIR continuous zoom optical system with large zoom range

1.
Kunming Institute of Physics,Kunming 650223,China

摘要: 针对中波制冷型640512凝视焦平面探测器，设计了一个大变倍比中波红外连续变焦光学系统。该系统采用三次成像技术，其工作波段为3.7~4.8 m，F数为4，变倍比为30：1，可实现23~701 mm连续变焦，变焦轨迹平滑，满足100%冷光阑效率。该系统采用硅、锗和硒化锌三种红外材料，通过引入非球面和衍射面来校正系统的轴外像差和高级像差。系统在30 lp/mm处，全焦距范围内调制传递函数（MTF）均在0.15以上，接近衍射极限。设计结果表明，大变倍比中波红外连续变焦光学系统具有变倍比大、分辨率高、结构紧凑、像质好等优点。
- 三次成像 /
- 连续变焦系统 /
- 红外光学设计
Abstract: For medium wave cool 640512 detector with staring focal plane array, a MWIR continuous zoom optical system with large zoom range was designed. The optical system imaged thrice. The operating wavelength range was 3.7-4.8 m, F number was 4 and the zoom ratio was 30:1. The optical system could realize 23-701 mm continuous zoom and meet 100% cold shield efficiency with smooth zoom locus. Three infrared materials of Si, Ge and ZnSe were used in the optical system. The system could correct the off axis aberration and higher order aberration by leading the aspheric surface and the diffractive surface. The MTF was above 0.15 within the whole focal range at the spatial frequency of 30 lp/mm and it approached the diffraction limit. The results show that the MWIR continuous zoom optical system has large zoom ratio, high resolution, small volume and excellent image quality.
- image thrice /
- continuous zoom system /
- infrared optical design

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大变倍比中波红外连续变焦光学系统设计

1. 昆明物理研究所,云南昆明 650223

作者简介:
王海洋（1983- ），男，工程师，硕士，主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email：jlyjwhy@126.com

收稿日期: 2012-06-12
修回日期: 2010-07-15
刊出日期: 2013-02-25

基金项目:

兵器预研项目

中图分类号: O439

关键词:

摘要: 针对中波制冷型640512凝视焦平面探测器，设计了一个大变倍比中波红外连续变焦光学系统。该系统采用三次成像技术，其工作波段为3.7~4.8 m，F数为4，变倍比为30：1，可实现23~701 mm连续变焦，变焦轨迹平滑，满足100%冷光阑效率。该系统采用硅、锗和硒化锌三种红外材料，通过引入非球面和衍射面来校正系统的轴外像差和高级像差。系统在30 lp/mm处，全焦距范围内调制传递函数（MTF）均在0.15以上，接近衍射极限。设计结果表明，大变倍比中波红外连续变焦光学系统具有变倍比大、分辨率高、结构紧凑、像质好等优点。