基于硅锗材料低成本中波红外光学系统无热化设计

为实现中波制冷红外导引头的低成本、无热化设计，采用两轴框架式总体布局方式，基于硅锗光学材料，利用一次成像3片式光学结构（Si-Ge-Si），选用斯特林制冷型面阵规模640×512像素尺寸为15μm的中波红外探测器作为接收器件，设计一种高分辨率低成本中波制冷红外成像制导光学系统，并实现了宽温范围内的无热化设计。设计结果表明，光学系统焦距为55 mm，视场大小为10°×8°，在33 lp/mm处，轴上0视场的调制传递函数（Modulation Transfer Function,MTF）不低于0.6，轴外0.7视场传递函数不低于0.40，畸变小于1%，冷光阑效率100%。同时，结合整流罩进行针对性优化设计，系统冷反射现象基本消除，在-40℃～+70℃温度范围内具有良好的成像效果。光学系统结构简单，易加工装校，良品率高。经实测样机，光学系统成像质量优良，各项性能指标满足技术指标要求。