大视场大相对孔径长波红外扫描光学系统设计.pdf

第4l卷第 10期 红外与激光工程 2012年 10月 Vo1．41No．10 InrfaredandLaserEngineering 0ct．2012 大视场大相对孔径长波红外扫描光学系统设计 范哲源 r，杨洪涛 1,2，屈恩世 ，张 建 ，曹剑 中 ，张 志 ，陈卫宁 ，武 力 (1．中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119； 2．中国科学院研究生院，北京 100049) 摘 要 ：采用288x4线阵探测器及二次成像方式设计 了一种工作于7．5～10．5txm 的大视场大相对孔 径长波红外扫描型光学系统，系统凝视视场角为28。x21。，采用摆镜同楔形镜扫描扩展后系统视场角 为78ox57。，该系统具有大相对孔径、F数为 1．67、高成像质量等特点。由于长波红外可用材料有限， 设计 中采用锗材料和硒化锌材料校正色差，引入非球面校正系统球差，系统设计结果显示其成像质量 接近衍射蓟县，色差矫正 良好，在空间频率为 20lp／mm处，调制传递函数(MTF)均在 0．3以上，能量集 中度大于70％。 关键词 ：光学系统设计 ； 楔形镜 ； 长波红外； 大相对孔径 ； 调制传递函数 中图分类号 ：0435 文献标志码 ：A 文章编号 ：1007-2276(2012)10-2740—05 DDqesiggn~ oorflloonngg-wavelinnftrraarreead scan s~yyssttcem wwiitthh llaarrgge fieldand largeaperture FanZheyuna 一，YnagHongtao’_，QuEnshi，ZhangJina ，CaoJinazhong， ZhangZhi，ChenW eining，W uLi (1．XianInstituteofOpticsandPrecisionMechnaics，ChineseAcademyofScience，Xina 710119，China； 2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China) Abstract：Using 288x4 detectorwith secondary imaging，a long—wave scan opticalsystem wiht large field na d large apertureworking at7．5—10．5 Ixm wasdesigned．The system had advnatagesoflarge aperture，high imagequality etc．ThenumberofF was1．67，FOV was28。x21。，whichextendedto 78。× 57。after adopting scan mirror and dual—wedge prism ．Because htere were a limited number of lens materials used in MW lR spectral bna ds，to balance chromatic aberration，the ZnSe material and Germanium materialwereadopted，asphereswereadoptedtobalancesphereaberrations．Theresultsshow htathte optical performna ce approximatesto hte diffraction limitand hte design hasbetter achromatic perfo