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折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统设计
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB133[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理;理学—应用物理;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(60977001)
中文摘要:

为了提高图像的分辨率,提高红外系统的探测距离和探测精度,满足多种条件下的使用要求,基于最新的非制冷型384x288凝视型焦平面阵列探测器,设计了折射/衍射混合长波红外连续变焦光学系统。系统工作波长为8-12μm,F数1.5,变倍比25:1。设计过程中,系统引入衍射面构成折/衍射混合结构,校正色差和高级像差,减少了透镜的使用数量,简化了系统结构。最后利用CODEV光学设计软件进行了优化设计和像质评价,设计结果表明,系统在探测器的Nyquist频率(20lp/mm)处,所有变焦距位置和视场的MTF值均大于0.4,接近系统的衍射极限。系统具有变倍比大、分辨率高、像质好、结构简单等特点,可应用于众多光电探测领域。

英文摘要:

A refractive/diffractive long wavelength infrared continuous zoom system was designed based on the new staring focal plane array (384 pixel×288 pixels) in order to improve the resolution of image, detecting distance and accuracy of the infrared system and to satisfy multifarious situations. The operating wavelength of this system ranged from 8μm to 12μm, F number was 1.5 and the zoom ratio was 25:1. The binary surface was introduced to correct the lateral color and other high order aberrations and to modify the system. Moreover, detailed design and image quality were given by CODE V optical design software. When spatial frequency was 20 lp/mm, modulation transfer function (MTF) in the whole field of view exceeded 0.4', approaching diffraction limit. The final results show that this optical system has large zoom ratio, high resolution, small volume and excellent image quality. Thus, it can be applied in many kinds of optoelectronic detection fields.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466