红外双波段双视场共光路光学系统.docx

第23卷第2期2015年2月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.23No.2Feb.2015

文章编号1004-924X(2015)02-0395-07

红外双波段双视场共光路光学系统

张葆1*,崔恩坤1,2,洪永丰1

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重

点实验室，吉林长春130033;2.中国科学院大学，北京100049)

摘要：考虑红外多波段双视场共光路系统多谱段色差严重且能量透过率低，本文设计了结构简单的红外中波/长波双波段双视场折射系统，实现了成像系统的功能多样性。该系统采用了320pixel×240pixel红外中波和长波双色焦平面阵列探测器，通过引入非球面元件提高了系统校正像差的能力，实现了镜片组的结构性调整。系统包括变焦和二次成像两个子系统，其中变焦系统短焦距为50mm,长焦距为200mm,满足100%冷阑匹配。像质评价结果表明：在17lp/mm处，调制传递函数(MTF)在中波处大于0.5,在长波处两个视场下都接近衍射极限；另外80%左右的能量都能被集中在一个像元上，光谱透过率均匀，且无严重的冷反射现象。优化后的光学系统具有适用范围广，结构紧凑以及成像效果好等优点，在机载光电侦察跟踪设备上有较好的应用前景。

关键词：光学设计；红外系统；双视场系统；双波段系统；共光路系统

中图分类号：TN216文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0395

InfraredMWIR/LWIRdual-FOVcommon-pathopticalsystem

ZHANGBao1*,CUIEn-kun1.2,HONGYong-feng

(1.KeyLaboratoryofAirborneOpticalImagingandMeasurement,

ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsand

Physics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;

2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)

*Correspondingauthor,E-mail:cleresky@

Abstract:Inconsiderationoftheseriouschromaticaberrationandlowerenergytransmittanceofamulti-bandinfraredMWIR/LWIR(MediumWaveInfrared/LongWaveInfrared)dual-FOV(FieldofView)common-pathopticalsystem,adual-FOVanddual-bandcommon-pathrefractionopticalsystemisdesignedtoimplementthemultifunctionsoftheimagingsystem.Thesystemisbasedonacold320pixel×240pixelMWIR/LWIRdual-bandstaringfocalplanearraydetectorandintroducesasphericalopticalcomponentstoimproveitsaberrationcorrectionabilitytoadjustthealignstructureoflenses.Theopticalsystemismadeupofazoomsubsystemandasecondaryimagingsubsystemwitha50mmfocallengthanda200mmfocallengthands