激光/红外共孔径无热化紧凑型光学系统设计

基于激光测距和红外目标探测需求,设计了激光/红外共孔径无热化紧凑型光学系统。系统参数设计如下:工作波段为1.064mm激光和7.7~9.3mm长波红外,入瞳直径均为120 mm;激光焦距为800 mm;长波红外焦距为240 mm,F数为2,视场为2.29°×1.83°。选择带有Ritchey-Chretien(RC)反射系统的折反式光学布局,缩短系统纵向尺寸。光学系统共用主镜和次镜,利用次镜实现激光和红外分光。长波红外采用二次成像结构,达到100%冷光阑效率。通过选择合适的光学材料、结构材料和合理分配光焦度,实现了光学被动式消热差。在-50℃^+70℃范围内,激光接收能量集中度高,长波红外成像质量良好,满足实际使用需求。     

CeO_2薄膜负非均匀性的实验抑制及其分析

应用膜系设计软件模拟CeO2的负非均匀性对增透膜光谱特性的影响.研究发现:CeO2薄膜的负非均匀性使多层增透膜的反射率增大,使整个反射光谱曲线朝长波方向漂移,从而导致整个膜系的光谱特性偏离理想情形.为此,向CeO2中掺入3种质量比的TiO2来克服其负非均匀性.实验结果表明:CeO2薄膜的负非均匀性与TiO2的掺入比例、基片温度和真空度有关.在一定温度下,要克服CeO2的负非均匀性,对较低的真空度,倾向于掺杂的TiO2越多越好;对较高的真空度,倾向于掺杂的TiO2越少越好.     

双视场像旋转无热化超紧凑的红外无焦镜头

受孔径边缘光线像差的限制,折射式红外镜头较难在紧凑的外形尺寸下兼顾大口径、双视场、像旋转和无热化。在进一步给定大入瞳距和总长度等约束下,本文依据高斯光学和无热化理论确定镜头的初始结构数据,采用结构等性能方法改进设计和优化过程。为提高镜头的紧凑性,采取视场横向切换、远摄物镜轴向压缩、非球面校正高阶像差、材料搭配与主动调焦相结合实现无热化等措施。设计了窄视场入瞳直径160 mm、长度仅345 mm的长波红外无焦镜头,在-40 ℃~+60 ℃范围内MTF和能量集中度接近衍射限,畸变<3%,满足前视红外成像和搜索跟踪系统远距离探测和测角的使用需求。对装调要点进行了简要讨论。该镜头具有较好的可生产性,验证了本文方法的实用性。