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三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计

张营 丁学专 杨波 张宗存 刘银年

张营, 丁学专, 杨波, 张宗存, 刘银年. 三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418005-0418005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418005
引用本文: 张营, 丁学专, 杨波, 张宗存, 刘银年. 三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418005-0418005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418005
Zhang Ying, Ding Xuezhuan, Yang Bo, Zhang Zongcun, Liu Yinnian. Design of three-lens athermalized and cooled midwave infrared objective[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 418005-0418005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418005
Citation: Zhang Ying, Ding Xuezhuan, Yang Bo, Zhang Zongcun, Liu Yinnian. Design of three-lens athermalized and cooled midwave infrared objective[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 418005-0418005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418005

三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0418005
基金项目: 

国家863计划(2014AA123202)

详细信息
    作者简介:

    张营(1988-),女,博士生,主要从事光学设计、红外光学系统方面的研究。Email:ahuzying@126.com;刘银年(1971-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电遥感技术方面的研究。Email:ynliu@mail.sitp.ac.cn

    张营(1988-),女,博士生,主要从事光学设计、红外光学系统方面的研究。Email:ahuzying@126.com;刘银年(1971-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电遥感技术方面的研究。Email:ynliu@mail.sitp.ac.cn

  • 中图分类号: TN216

Design of three-lens athermalized and cooled midwave infrared objective

  • 摘要: 为了满足多种复杂环境的使用需求,红外光学系统需要适应较大的工作温度范围。介绍了一种三分离式消色差消热差制冷型中红外物镜的设计方法。改进了三分离式结构物镜的孔径光阑位置,使物镜实现100%冷光阑效率,同时将这种结构与消热差模型相结合,推导出三分离式消热差物镜的初始光焦度分配关系,并给出透镜材料的组合原则。利用该方法设计了工作波段为3~5 m,焦距为88 mm,相对孔径为1:2的红外物镜,各视场弥散斑半径均小于5 m,调制传递函数MTF达到0.75@17 lp/mm,获得了很好的成像质量。该物镜在-20℃~+70℃温度范围内保持焦距、像面和像质很好的稳定,验证了三分离式消热差光学系统的设计方法。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-11
  • 修回日期:  2015-09-03
  • 刊出日期:  2016-04-25

三分离式消热差制冷型中红外物镜的设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0418005
    作者简介:

    张营(1988-),女,博士生,主要从事光学设计、红外光学系统方面的研究。Email:ahuzying@126.com;刘银年(1971-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电遥感技术方面的研究。Email:ynliu@mail.sitp.ac.cn

    张营(1988-),女,博士生,主要从事光学设计、红外光学系统方面的研究。Email:ahuzying@126.com;刘银年(1971-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光电遥感技术方面的研究。Email:ynliu@mail.sitp.ac.cn

基金项目:

国家863计划(2014AA123202)

  • 中图分类号: TN216

摘要: 为了满足多种复杂环境的使用需求,红外光学系统需要适应较大的工作温度范围。介绍了一种三分离式消色差消热差制冷型中红外物镜的设计方法。改进了三分离式结构物镜的孔径光阑位置,使物镜实现100%冷光阑效率,同时将这种结构与消热差模型相结合,推导出三分离式消热差物镜的初始光焦度分配关系,并给出透镜材料的组合原则。利用该方法设计了工作波段为3~5 m,焦距为88 mm,相对孔径为1:2的红外物镜,各视场弥散斑半径均小于5 m,调制传递函数MTF达到0.75@17 lp/mm,获得了很好的成像质量。该物镜在-20℃~+70℃温度范围内保持焦距、像面和像质很好的稳定,验证了三分离式消热差光学系统的设计方法。

English Abstract

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