不断发展的红外变焦透镜

近年来，红外变焦透镜系统取得了长足的进步。这些进展包括：变信范围的扩展；性能的改善；尺寸和重量的减小；小型化和复杂化等。本文将叙述红外变焦透镜设计应用的发展。同时阐述几家公司在变焦系统方面的工作情况，提供加工方面公差技术的参考，还将介绍瓣发明的反射式变焦系统，并提出将来发展的几点建议。     

微透镜在红外探测器阵列中的应用

一、引言 众所周知,红外探测器的性能可以利用光学浸没得到改善,但到目前仅应用于单元探测器或小的探测器阵列中在通常的光学浸没中,探测器放置在折射率为n的半球中心,当透过半球观察时,探测器的尺寸被放大了n倍,即表观面积增加了n~2倍。     

微透镜阵列用于线列红外探测器的研究

采用离子束刻蚀制备了线列长方形拱面熔凝石英微透镜阵列，用准分子激光扫描消融法淀积了性能均匀而且稳定的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜，用湿法刻蚀制备了超导薄膜器件，用微透镜阵列与超导薄膜器件耦合构成组合式红外探测器。     

准直光学系统在红外无线互连传输中的应用

提出用集成透射式光学系统准直LED的发散光，以USB／IrDA网络适配器为例，将准直光学系统集成在红外通讯卡上进行连机实验，实验结果表明，在Winodws 98环境下，红外无线传输距离由原来的1．5m增大至4．1m，有效传输速率略有增大；Winows 2000环境下，传输距离为2．0m时，有效传输速率由原来的1．04Mbps提高至2．00Mbps，传输性能明显改善。     

红外成像装置

红外成像装置装在飞机上可以用来识别地面上或空中的目标,但是红外成像装置所获取的图像必须是高质量的,而且红外成像装置的体积要小,重量要轻。另     

大视场小型无热化长波红外镜组设计

跟随红外镜头小型化、大视场化的趋势,利用ZEMAX设计了一款大视场无热化小型长波红外镜组。系统匹配384×288@17μm的非制冷型长波红外探测器,工作波段为8～12μm。系统F数为1.6,相比于传统红外镜头,视场角更大,全视场达72°,尺寸更小,总长仅为6.96 mm。主镜头仅用3片镜片,通过两种红外光学材料的搭配以及6面非球面实现像差的校正和光学系统的无热化,工作温度范围覆盖-40～60℃。仿真结果表明,在空间频率15 lp/mm处,全视场的调制传递函数大于0.5,空间频率30 lp/mm处,全视场调制传递函数大于0.15。同时为了增大红外探测器的填充因子,提高能量利用率,在系统中搭配设计了放置于红外传感器前的微透镜阵列。实现了红外光学系统的小型化,为红外热像仪在智能手机上的应用提供了解决方案。     

关于红外光学元件

对于红外元件和红外系统的设计师，制造商和用户来说，红外光学元件与可见光光学元件在采用的材料和呈现的温度特性方面存在着许多差异。甚至红外系统的测试都会成为问题，因为肉眼对这些波长的电磁辐射并不敏感。本文就红外系统的某些独特的问题进行综述。     

离子束刻蚀制作用于红外焦平面探测器的面阵石英微透镜

面阵红外焦平面结构由于具有体积小、重量轻、功耗低、噪声小、灵敏度和可靠性高等特点而在军事及民用领域获得了应用,国外已有文献报道填充系数为４０％左右的面阵红外焦平面凝视阵列的情况,国内也已制成了填充系数为３５％的面阵肖特基势垒红外焦平面阵列。红外焦平面阵列的红外响应均匀性及空间分辨率和灵敏度是衡量其性能优劣的几项重要指标。通常情况下,空间分辨率的提高可以采取缩小像素面积,增大阵列规模来实现,但像素的     

128×128PtSi红外焦平耐用硅衍射微镜阵列的设计与制备

通过考虑互相关联的光学和工艺参数,设计了3～5μm红外128×128硅衍射微透镜阵列.阵列中微透镜的孔径为50μm,透镜F数为f/2.5,微透镜阵列的中心距为50μm.采用多次光刻和离子束刻蚀技术在硅衬底表面制备衍射微透镜阵列.对实际的工艺过程和制备方法进行了讨论,对制备出的128×128硅衍射微透镜阵列的光学性能和表面浮雕结构进行了测量.     

可见光与红外照相透镜系统

美国专利US7417682 (2008年8月26日授权)本发明提供一种可见光与红外照相透镜系统,它包括分色棱镜、照相透镜、聚焦透镜、可见光图像采集元     

红外光具及其制造方法

红外珠测器和光具(如现代武器中的红外寻的器系统)不仅复杂而且昂贵。因此,拥有能够降低红外系统复杂性和／或成本的加工方法是很有意义的。     

获取超大空域热像信息的凝视光学系统设计

论述超大空域凝视热像系统自动设计中的技术难点；运用Ａｉｔｋｉｎ插值方法于自动优化技术排除“溢出”光线；借助人的诱导，充分发挥像差渐晕的作用，改善像面照度的均匀性；给出了Ａｉｔｋｉｎ插值公式，误差分析公式和光阑边缘逼近公式。     

8相位256×256衍射微透镜的设计与制作

介绍了衍射微透镜阵列的设计原理与制作工艺方法,在此基础上研制出适用于3～5μm波长256×256PtSi红外焦平面的8相位256×256硅衍射微透镜阵列,阵列中微透镜的孔径为50μm,透镜F数为f/2.5,微透镜阵列的中心距为50μm.实测衍射效率大于80%,能在红外波前传感器中较好应用.     

组合式熔凝石英微透镜阵列—线列YBa2Cu3O7—δ高温超导薄膜红？…

采用准分子激光扫描消融法淀积ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜,利用常规光刻工艺制备线列高温超导薄膜器件,采用离子束刻蚀制备与高温超导薄膜器件匹配的熔凝石英微透镜阵列,测试了微透镜／高温超导薄膜器件所构成的混合结构在１￣５μｍ红外波段的几项重要的光响应特性。     

6．4-15μm宽带增透膜的设计与制作

红外增透薄膜在航天遥感中有着重要作用.使用了Ge、ZnS、YF33种材料,采用Refinem ent计算机辅助设计的方法,在Ge透镜上研制了6.4~15μm的长波红外增透膜.结果表明:所研制的红外增透膜性能优于光机系统的要求,并在15μm处的透过率达到79%.     

用非球面透镜扩展点对点红外无线互连传输距离

提出了通过加载聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光学系统来延伸点对点红外无线互连的传输距离,分别设计了平凸、弯月和非球面透镜。平凸和弯月透镜,分别使得30°的发射角变为7.12°、12.96°,1m处的照度分别提高了18.92,5.68倍,链路的传输距离分别扩展为4.4,2.4m。而非球面透镜能够使发散光准直,链路没有向空中发散引起的损耗,能最大地扩展传输距离。加载的光学系统为球面-椭球的准直透镜和椭球-球面的会聚透镜。