折衍混合红外双波段变焦光学系统设计
Design of hybrid refractive-diffractive infrared dual-band zoom optical system
查看参考文献12篇
|
文摘
|
建立了不同类型衍射元件对衍射效率的影响模型,比较了单层衍射元件、谐衍射元件和双层衍射元件之间衍射效率的差异,重点分析在红外双波段光学系统中应用双层衍射元件的突出优势,计算不同材料组合情况下双层元件的平均衍射效率,以此为基础设计一款适合于高空机载平台的折衍混合红外双波段双视场光学系统。大视场对应的地物分辨率为1.5 m@16 km,长焦、短焦分别为960 mm和480 mm,通过切换反射镜改变光路来实现变焦功能,保证变焦过程中系统的光轴稳定性。仿真结果表明在-40~60 ℃的大温差环境下,系统的MTF曲线平滑且接近衍射极限,RMS半径位于艾里斑半径以内,二元衍射面的最小特征尺寸为6.9 μm,设计结果满足工程使用要求。 |
|
其他语种文摘
|
In this paper, the influence models of different diffraction elements on diffraction efficiency were established, and the diffraction efficiency among single diffraction element, harmonic diffraction element and double diffraction element was compared. The advantages of using double diffraction elements in infrared optical system were analyzed. The average diffraction efficiency of different material combinations was calculated. Based on this, a hybrid infrared dual-band and dual-field optical system suitable for airborne platform was designed. The resolution of the large field of view was 1.5 m@16 km. The long and the short focal length were 960 mm and 480 mm respectively. The zoom function was realized by switching the mirror to ensure the optical axis stability. The simulation results show that the MTF curves are smooth and close to the diffraction limit under the large temperature difference of -40 - +60 ℃. The RMS radius is within the radius of airy spots, and the minimum characteristic size of the binary diffraction surface is 6.9 μm. The design results meet the engineering requirements. |
|
来源
|
红外与激光工程
,2020,49(10):20200036 【核心库】
|
|
DOI
|
10.3788/IRLA20200036
|
|
关键词
|
光学设计
;
衍射效率
;
红外双波段
;
变焦系统
|
|
地址
|
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
|
|
语种
|
中文 |
|
文献类型
|
研究性论文 |
|
ISSN
|
1007-2276 |
|
学科
|
物理学 |
|
基金
|
国家重点研发计划
|
|
文献收藏号
|
CSCD:6841864
|
参考文献 共
12
共1页
|
|
1.
马泽斌. 双层BOE加工误差对衍射效率的影响分析.
红外与激光工程,2016,45(9):0918001
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
2.
高明. 折/衍射双波段共光路齐焦光学系统设计.
红外与激光工程,2017,45(5):0518003
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
3.
Wang Hao. An optical design for dual-band infrared diffractive telescope.
Journal of Infrared and Millimeter Waves,2019,38(1):39-43
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
4.
杨亮亮. 含有双层衍射光学元件的红外双波段无热化光学系统的设计.
红外技术,2019,41(8):699-704
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
5.
Nemes-Czopf Anna. Simulation of relief-type diffractive lenses in ZEMAX using parametric modelling and scalar diffraction.
Applied Optics,2019,58(32):8931-8942
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
6.
Xu Di. Design, fabrication, and testing of convex reflective diffraction gratings.
Optics Express,2017,25(13):15252-15267
|
CSCD被引
7
次
|
|
|
|
|
7.
王继凯.
红外宽波段多层衍射光学元件衍射效率分析,2016
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
8.
赵翔. 基于双层衍射元件的红外双波段光学系统设计.
电光与控制,2017,24(10):85-89
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
9.
梁玲. 折/衍混合红外光学系统无热设计.
2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集,2007:120-124
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
10.
杨亮亮.
多层衍射光学元件衍射效率的研究,2013
|
CSCD被引
7
次
|
|
|
|
|
11.
杨红芳.
多层衍射光学元件的标量衍射理论修正模型研究,2018
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
12.
薛庆生. 折反式大口径星敏感器光学设计及杂散光分析.
光学学报,2016,407(2):0222001
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
了解气象卫星更多信息，请访问