offner型连续变焦中波红外光谱成像系统设计 被引量：8

1

作者 刘智颖 高柳絮 黄蕴涵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期162-170,共9页

为了适应不同视场光谱仪的应用需求,设计了一款offner型连续变焦中波红外光谱成像系统。该系统引入前置变焦系统实现60~300 mm范围连续变焦,同时采用光栅型offner同心结构进行光谱分光及成像,系统工作波段为3~5μm,选用制冷型红外探测器... 为了适应不同视场光谱仪的应用需求,设计了一款offner型连续变焦中波红外光谱成像系统。该系统引入前置变焦系统实现60~300 mm范围连续变焦,同时采用光栅型offner同心结构进行光谱分光及成像,系统工作波段为3~5μm,选用制冷型红外探测器,系统F#=4.0。根据物像交换原则及光焦度分配原则对前置变焦系统和中继系统的初始结构进行了计算,并应用zemax软件对各子系统进行优化,使其满足设计参数要求。最终offner型连续变焦中波红外光谱成像系统的调制传递函数在空间频率33 lp/mm处接近衍射极限,点列斑均方根半径均小于一个像元大小,设计的结果显示系统结构简单,在各个焦距位置及各谱段下,像质均满足了设计指标要求,成像质量良好。 展开更多

关键词 光谱成像 连续变焦 中波红外系统 冷光阑匹配

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大扫描视场红外椭球形整流罩光学系统设计方法 被引量：5

2

作者 王超 张新 +2 位作者 王灵杰 曲贺盟 王超 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期259-264,共6页

应用椭球形整流罩的飞行器具有良好的空气动力学特性,但由于头罩的非旋转对称结构特性,后续红外搜索/跟踪成像系统难以同时实现大扫描视场与良好成像质量.为解决这一难题,提出一种基于拱形校正元件和动态校正器的椭球形整流罩光学系统... 应用椭球形整流罩的飞行器具有良好的空气动力学特性,但由于头罩的非旋转对称结构特性,后续红外搜索/跟踪成像系统难以同时实现大扫描视场与良好成像质量.为解决这一难题,提出一种基于拱形校正元件和动态校正器的椭球形整流罩光学系统设计方法,使用该方法设计的中波红外头罩光学系统具有±54°的超大扫描视场,且成像质量在整个扫描和瞬时视场内接近衍射极限. 展开更多

关键词 光学设计 中波红外系统 椭球形整流罩 超大扫描视场

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中波红外系统两挡变倍机构的研究 被引量：2

3

作者 杨立保 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2013年第6期36-38,共3页

光电跟踪测量系统主要用于发现并跟踪远距离运动目标。在目标跟踪过程中,需要根据目标大小变换光学系统焦距。有时用短焦搜索目标,有时用长焦观察目标细节。传统的变倍机构采用导轨丝杠形式,将变倍镜组安装在滑板上,随着电机带动丝杠转... 光电跟踪测量系统主要用于发现并跟踪远距离运动目标。在目标跟踪过程中,需要根据目标大小变换光学系统焦距。有时用短焦搜索目标,有时用长焦观察目标细节。传统的变倍机构采用导轨丝杠形式,将变倍镜组安装在滑板上,随着电机带动丝杠转动,实现变倍镜组移动。但是其缺点是结构复杂、加工装配难度大、易卡死等。本文针对这些缺点,采用了创新技术设计了一种变倍机构,改平移切换镜组为旋转切换镜组形式,解决了易卡死问题,同时结构简单、定位精度高、故障率低。光学同轴性小于30″,重复定位精度可达到5″以内。 展开更多

关键词 光电跟踪测量系统 中波红外系统 变倍机构

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机载双视场中波红外光学系统优化设计 被引量：11

4

作者 董科研 王健 +3 位作者 孙强 王洪亮 李全熙 姜会林 《中国光学》 EI CAS 2012年第6期596-601,共6页

为了满足机载红外搜索与跟踪系统的实际使用要求,根据变焦系统的基本理论及中波红外系统的特点,设计了320 pixel×256 pixel的中波制冷型焦平面阵列探测器的双视场中波红外光学系统。系统采用了二次成像结构,并在系统的第一像面位... 为了满足机载红外搜索与跟踪系统的实际使用要求,根据变焦系统的基本理论及中波红外系统的特点,设计了320 pixel×256 pixel的中波制冷型焦平面阵列探测器的双视场中波红外光学系统。系统采用了二次成像结构,并在系统的第一像面位置安装光阑,以此减小杂散光对系统的影响。设计结果表明:系统具有100%冷光栏效率,在仅移动一片透镜的情况下可实现在800和400 mm的两档变焦,系统F数为4且恒定不变,像面保持稳定,系统场曲<0.04 mm,畸变<2.5%,在探测器的Nyquist频率16 lp/mm处光学传递函数的峰值>0.5,表明光学系统的像质满足使用要求。 展开更多

关键词 中波红外光学系统 光学设计 双视场 机载 搜索与跟踪系统

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三组联动连续变焦中波红外光学系统 被引量：5

5

作者 何红星 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第19期79-86,共8页

采取将变倍组、补偿组、后固定组分开进行联动的方式对传统光学补偿连续变焦中波红外光学系统进行改进,获得了超长焦距、超大视场、大变倍比、小型化的光学系统。推导了其数学模型,基于该模型采用640×512制冷型中波探测器,设计了... 采取将变倍组、补偿组、后固定组分开进行联动的方式对传统光学补偿连续变焦中波红外光学系统进行改进,获得了超长焦距、超大视场、大变倍比、小型化的光学系统。推导了其数学模型,基于该模型采用640×512制冷型中波探测器,设计了焦距为11.56~982.6mm、变倍比为85×的连续变焦光学系统,该光学系统的应用波段为3.6~4.9μm,F数为5.5,冷屏效率为100%。设计结果显示,该光学系统的外形尺寸为333.5mm×125mm(局部直径为177.5mm)×80mm(局部直径为180mm),结构紧凑,变焦过程中变倍补偿曲线平滑、像面稳定。从点列图、光学传递函数、畸变等方面对该光学系统的像质进行评价,结果表明,其像质优良,分辨率高,可满足热像仪整机使用要求。 展开更多

关键词 几何光学 透镜系统设计 连续变焦 三组联动 中波红外光学系统

原文传递

一种轴向变倍四视场中波红外光学系统 被引量：4

6

作者 何红星 赵劲松 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期316-320,共5页

设计了一款长焦距大变倍比轴向变倍四视场中波红外光学系统.该光学系统由前固定组、变倍调焦组、中间补偿组、后固定组、反射镜一、反射镜二、中继组组成.光学系统采用光学补偿叠加机械补偿方式克服单一光学补偿或机械补偿变焦方式无法... 设计了一款长焦距大变倍比轴向变倍四视场中波红外光学系统.该光学系统由前固定组、变倍调焦组、中间补偿组、后固定组、反射镜一、反射镜二、中继组组成.光学系统采用光学补偿叠加机械补偿方式克服单一光学补偿或机械补偿变焦方式无法同时满足光学系统长焦距、大变倍比、光学系统小型化、光学系统宽温度范围(-40℃~70℃)温度补偿等问题,实现了兼具长焦距和大变倍比的轴向变倍四视场中波红外光学系统.设计结果表明该光学系统像质良好,满足热象仪整机使用要求. 展开更多

关键词 红外光学系统 长焦距 轴向变倍 四视场中波红外光学系统

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分孔径三视场中波红外光学系统 被引量：4

7

作者 何红星 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1757-1763,共7页

为了克服单一光学通道长焦距与大视场之间的矛盾,设计了一款分孔径大变倍比三视场中波红外光学系统。该光学系统采用分孔径技术,包括小视场光学通道和中视场/大视场光学通道,两个通道之间的转换通过切出切入45°放置的反射镜完成,... 为了克服单一光学通道长焦距与大视场之间的矛盾,设计了一款分孔径大变倍比三视场中波红外光学系统。该光学系统采用分孔径技术,包括小视场光学通道和中视场/大视场光学通道,两个通道之间的转换通过切出切入45°放置的反射镜完成,小视场光学通道采用二次成像,仅采用6片透镜,透过率高;中视场/大视场光学通道采用三次成像;小视场光学通道与中视场/大视场光学通道共用一片反射镜和中继组,实现了共出瞳分入瞳——分孔径;小视场长焦距为1 120mm,大视场短焦距为22.58mm,变倍比达到53×;对小视场光学通道进行了三次立体折叠,对中/大视场光学通道进行了一次折叠,有效地对横向和纵向尺寸进行了控制,外形包络在270mm×217mm×258mm范围内,系统紧凑,实现了兼具长焦距和大视场的三视场中波红外光学系统。设计及实验结果表明该光学系统像质良好,满足热像仪使用要求。 展开更多

关键词 中波红外光学系统 分孔径 共出瞳分入瞳 长焦距 立体折叠 三视场

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中波红外成像系统冷反射抑制 被引量：2

8

作者 卜和阳 虞林瑶 +1 位作者 田浩南 王健 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1414-1423,共10页

冷反射现象是指在红外热成像系统中制冷探测器通过前面光学表面的反射而探测到的自身的像,冷反射的控制是红外成像系统的重要任务。本文设计了一款采用Cassegrain(卡塞格林)反射结构的制冷型中波红外成像系统,分析了该系统的冷反射现象... 冷反射现象是指在红外热成像系统中制冷探测器通过前面光学表面的反射而探测到的自身的像,冷反射的控制是红外成像系统的重要任务。本文设计了一款采用Cassegrain(卡塞格林)反射结构的制冷型中波红外成像系统,分析了该系统的冷反射现象,得到了冷反射现象严重的表面。接着,通过Zemax软件降低这些严重面的冷发射,在控制冷反射的同时兼顾系统传递函数MTF的优化。通过NARCISSUS宏命令(冷反射分析宏命令)、Tracepro建模软件和实际成像图将优化后的中波红外成像系统与冷反射抑制前的系统进行比对。结果显示:探测器像面冷反射引入的等效温差(NITD)由1.0484 K下降到了0.1576 K,同时系统在调焦过程中冷反射斑的能量和尺寸无明显变化,优化后的光学结构有效地控制了系统的冷反射。 展开更多

关键词 冷反射 制冷型中波红外成像系统 冷反射引入等效温差

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间断式连续变焦中波红外光学系统 被引量：2

9

作者 何红星 黄宁 《光学与光电技术》 2018年第5期13-19,25,共8页

基于机械补偿方式设计了一款间断式连续变焦中波红外光学系统。该光学系统由前固定组、变倍组、补偿组、后固定组、反射镜一、反射镜二、中继组组成。光学系统采用间断式机械补偿方式满足光学系统小视场和超小视场为长焦距和超长焦距定... 基于机械补偿方式设计了一款间断式连续变焦中波红外光学系统。该光学系统由前固定组、变倍组、补偿组、后固定组、反射镜一、反射镜二、中继组组成。光学系统采用间断式机械补偿方式满足光学系统小视场和超小视场为长焦距和超长焦距定焦、小视场至大视场为连续变焦、光学系统小型化等要求,实现了超小视场和小视场为定焦和小视场至大视场为连续变焦的中波红外光学系统,兼顾了超小视场和小视场观察瞄准以及大视场至小视场连续观察的功能。变焦过程中变倍补偿曲线平滑、无拐点、像面稳定。光学系统外形包络在350mm×116mm(局部168mm)×65mm(局部130mm,含结构部分)范围内,系统紧凑。设计结果表明该光学系统像质良好,满足热像仪使用要求。 展开更多

关键词 红外光学系统 超长焦距 机械补偿 间断式 连续变焦中波红外光学系统

原文传递

高集成度四视场中波红外光学系统

10

作者 何红星 《红外》 CAS 2018年第3期1-8,共8页

为了实现超小型化、长焦距和超大视场,提出并设计了一种高集成度四视场中波红外光学系统。该系统采用双光路结构形式,包括超小视场光路和小/中/大视场光路,两支光路共用中继组;对超小视场光路进行了四次立体折叠,并对小/中/大视场光路... 为了实现超小型化、长焦距和超大视场,提出并设计了一种高集成度四视场中波红外光学系统。该系统采用双光路结构形式,包括超小视场光路和小/中/大视场光路,两支光路共用中继组;对超小视场光路进行了四次立体折叠,并对小/中/大视场光路进行了二次折叠。通过以上六次折叠,整个双光路光学系统的外形尺寸得到了有效约束,其外形包络在242mm×150mm×85mm(局部125mm)范围内,系统集成度高。这种双光路光学系统包括超小视场、小视场、中视场和大视场四个视场。其中,超小视场的焦距为688mm,视场为0.8°;大视场的焦距为13.19mm,视场为40°,实现了长焦距和超大视场并存,并获得了50×的变倍比;超小视场光学系统仅采用5片透镜,透过率高,并具有光学被动消热差设计;整个双光路光学系统结构紧凑,体积小,实现了超小型化。设计结果表明,该光学系统像质良好,可以满足高性能热像仪的使用要求。 展开更多

关键词 高集成度 长焦距 超大视场 超小型化 四视场中波红外光学系统

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AAQ-27第三代中波红外成像系统

11

作者 顾聚兴 《红外》 CAS 2002年第9期26-26,共1页

美国Raytheon公司的AAQ-27是为导航、监视和目标瞄准等应用而设计的第三代中波红外成像系统。从目前来看,AAQ-27的成功与名为“鱼鹰”

关键词 V-22飞机 倾转旋翼飞机 AAQ-27第三代中波红外成像系统

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