制冷型长波红外光学系统设计
Design of cooled long-wavelength infrared imaging optical system
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文摘
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针对640x512长波红外制冷型探测器,设计了一种制冷型长波红外光学系统,用于对目标的红外跟踪探测。该光学系统采用二次成像结构以达到100%冷光阑效率,采用锗和硫化锌玻璃材料相结合,实现了像差校正和消色差设计,通过引入高次非球面,很好地校正了系统的高级像差,简化了系统结构。光学系统由6个镜片构成,焦距为400 mm,工作波段为7.7~9.3 µm,视场角为1.37°×1.10°,F数为2。设计结果表明:在空间频率33 lp/mm处,轴外视场MTF>0.24,接近衍射极限,具有较高的成像品质。在-35~+55 ℃工作温度范围内,通过内置调焦镜调焦来保证高温、低温环境下的成像质量,可用于宽温度范围内的红外跟踪探测。 |
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其他语种文摘
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Aiming at 640x512 long-wavelength infrared cooled detectors, a cooled long-wavelength infrared optical system was designed to track and detect an infrared target. The optical system adopts the secondary imaging structure to ensure 100% cold-shielding efficiency, and adopts a combination of optical material Ge and ZnS to achieve aberration correction and achromatic design. By introducing the high-order aspheric surface, the high aberration of the system is well-corrected, thus the system structure is simplified. The optical system is composed of 6 lenses. The focal length is 400 mm, the working bands are 7.7~9.3 µm, the field of view is 1.37°×1.10°, and the F-number is 2. The design results show that at a spatial frequency of 33 lp/mm,the MTF of off-axis field of view is more than 0.24, which approaches the diffraction limit and has high imaging quality. In the operating temperature range of-35~+55 ℃, the focusing lens is used to ensure the imaging quality under high and low temperature environments, which can be used for infrared tracking detection over a wide range of temperatures. |
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来源
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中国光学
,2022,15(1):72-78 【核心库】
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DOI
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10.37188/CO.2021-0116
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关键词
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制冷型
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二次成像
;
高次非球面
;
调焦镜
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地址
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1.
中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西, 西安, 710119
2.
中国科学院大学, 北京, 100049
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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2095-1531 |
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学科
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物理学 |
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基金
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国家自然科学基金
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中国科学院“西部之光”人才培养引进计划
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文献收藏号
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CSCD:7136624
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参考文献 共
13
共1页
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