折/衍混合单透镜在目镜中的应用研究 被引量：16

1

作者 张慧娟 王肇圻 +3 位作者 李凤友 陈波 卢振武 母国光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期236-239,共4页

以传统凯涅尔目镜为基础 ,采用ZEMAX软件 ,设计了衍射面位于目镜系统中不同位置时的折 衍混合目镜系统。所有系统均仅采用最普遍的K9玻璃。设计结果与传统凯涅尔目镜的光学性能进行了分析和比较。结果表明折 衍混合目镜系统在校正目镜... 以传统凯涅尔目镜为基础 ,采用ZEMAX软件 ,设计了衍射面位于目镜系统中不同位置时的折 衍混合目镜系统。所有系统均仅采用最普遍的K9玻璃。设计结果与传统凯涅尔目镜的光学性能进行了分析和比较。结果表明折 衍混合目镜系统在校正目镜的像差 ,例如像散、垂轴色差、垂轴像差、轴向像差和轴向色差等方面优于传统的凯涅尔目镜。选择合适的衍射面位置 ,可以同时获得符合要求的畸变。衍射面的引入 ,极大地减小了系统的重量和尺寸。 展开更多

关键词 折/衍混合单透镜 光学设计 目镜 光学成像

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折/衍混合大相对孔径星敏感器光学系统设计 被引量：14

2

作者 闫佩佩 樊学武 何建伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2458-2464,共7页

将衍射光学元件用于星敏感器光学系统,设计了一种全新的大相对孔径、甚高精度星敏感器光学系统。系统焦距为90 mm,相对孔径为1/1.2,视场角为2ω=7°,光谱范围为0.45～0.85μm。系统结构简单,满足了星敏感器系统对弥散斑直径、能量... 将衍射光学元件用于星敏感器光学系统,设计了一种全新的大相对孔径、甚高精度星敏感器光学系统。系统焦距为90 mm,相对孔径为1/1.2,视场角为2ω=7°,光谱范围为0.45～0.85μm。系统结构简单,满足了星敏感器系统对弥散斑直径、能量集中度、畸变、垂轴色差等像差的特殊要求。此外,对系统进行了环境温度分析,结果表明:衍射光学元件的使用在实现小型化、轻量化设计的同时,增强了星敏感器光学系统消热差和抗离焦的性能,为星敏感器光学系统设计提供了新的思路,具有重要的参考意义和应用价值。 展开更多

关键词 光学设计 折/衍混合 星敏感器 消热差 抗离焦

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大视场红外导引头光学系统消热差设计 被引量：13

3

作者 姜洋 孙强 +1 位作者 刘英 赵珑现 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期462-466,共5页

为消除温度变化对共形光学导引头像质的影响,利用光学被动消热差理论对具体设计方法进行实际分析.根据消热差条件选择合理的透镜材料组合,利用衍射元件特殊的光热特性采用折/衍混合结构进行消热差设计.采用椭球形共形整流罩结构减小空... 为消除温度变化对共形光学导引头像质的影响,利用光学被动消热差理论对具体设计方法进行实际分析.根据消热差条件选择合理的透镜材料组合,利用衍射元件特殊的光热特性采用折/衍混合结构进行消热差设计.采用椭球形共形整流罩结构减小空气阻力,降低导弹头部气动加热效应,利用三片式反远距结构实现短焦大视场系统设计.该系统工作波段为3～5μm,系统F/#为2,视场角为±90°;凝视结构的导引头光学系统后工作距达22.8mm,为制冷型探测器留有足够的空间;冷光阑效率为100%;在-40℃～60℃温度变化范围内,15lp/mm处全视场MTF值均大于0.4,满足高准确度定位导引头系统对成像质量的要求,保证了系统的轻小型设计. 展开更多

关键词 大视场 消热差设计 折 衍混合 红外 共形光学

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用于大截面传像光纤束的折衍混合光学系统设计 被引量：6

4

作者 李东源 闫秀生 +2 位作者 张晓光 侯蓝田 周桂耀 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期136-140,共5页

在大截面传像束前置光学物镜设计中，采用“负-正”型式的像方远心光路结构，很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题，同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例：工作波长0．8～1．1μm，焦距5mm，相对孔径为1... 在大截面传像束前置光学物镜设计中，采用“负-正”型式的像方远心光路结构，很好地解决了镜头轴外像差校正和像面照度均匀性问题，同时使镜头结构紧凑、小型化。给出了前置物镜设计实例：工作波长0．8～1．1μm，焦距5mm，相对孔径为1：3．84，光学长度为47mm，视场角为60°。在光学耦接镜设计中采用物方远心光路结构，引入二元光学透镜，通过理论计算和ZEMAX光学软件优化，给出工作波长0．8～1．1μm，焦距33．6mm，光学长度为63．5mm，采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该设计结果适用于单丝直径16μm，截面直径6mm的光纤传像束。 展开更多

关键词 应用光学 传像光纤束 折衍混合 远心光路

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折反式中波红外双视场变焦系统无热化设计 被引量：8

5

作者 姜凯 周泗忠 +3 位作者 李刚 杨晓许 赵睿 张恒金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期403-407,共5页

利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏... 利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5μm,使用320×240红外制冷探测器,像元大小为30μm×30μm,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏大小分别实现100﹪冷光栏效率。在两档共用组份采用一片折衍混合透镜,对双视场系统两焦距位置消热差,实现了一个衍射面对两档系统的无热化设计,结构简单。设计结果表明:在-40～60℃温度范围内,空间频率18 lp/mm处系统MTF值接近衍射极限,成像质量良好,实现了双视场变焦系统的无热化设计。 展开更多

关键词 红外变焦系统 折 衍混合 无热化 光学设计

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折衍混合在长焦物镜中的应用研究 被引量：4

6

作者 杨智 戴一帆 张沛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期206-208,共3页

为了突破长焦物镜传统设计中的局限性,从衍射面的相位多项式出发,结合一般透镜的相位变换式,对折衍混合消像差理论进行了探讨。给出了仅使用1种材料FK1、2片型的长焦物镜系统设计结构,并将此设计结果与传统的5片型、5种材料的纯折射长... 为了突破长焦物镜传统设计中的局限性,从衍射面的相位多项式出发,结合一般透镜的相位变换式,对折衍混合消像差理论进行了探讨。给出了仅使用1种材料FK1、2片型的长焦物镜系统设计结构,并将此设计结果与传统的5片型、5种材料的纯折射长焦物镜的光学性能进行了比较。结果表明,利用折衍混合能有效地校正长焦物镜的像差,极大地降低系统的重量和复杂程度,不失为长焦物镜设计的一条有效途径。 展开更多

关键词 光学设计与制造 衍射光学 折衍混合 长焦物镜

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基于眼模型的折/衍混合眼底相机设计 被引量：5

7

作者 许妍 王肇圻 田野 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1122-1125,共4页

应用二元衍射光学理论,设计了一个基于Gullstrand-Le Grand眼光学模型的折/衍混合免散瞳手持式数字眼底相机.该相机的视场角28°,摄影系统由五片透镜构成,其中包含一个二元面.在综合考虑人眼本身和外部系统的像差后,实现了全视场20... 应用二元衍射光学理论,设计了一个基于Gullstrand-Le Grand眼光学模型的折/衍混合免散瞳手持式数字眼底相机.该相机的视场角28°,摄影系统由五片透镜构成,其中包含一个二元面.在综合考虑人眼本身和外部系统的像差后,实现了全视场200万像素的高清晰成像,具有较大调焦能力,对-10D至7D屈光度人眼普遍适用.结果显示,该系统成像分辨率高于120lp/mm,场曲值小于0.75mm,畸变仅为7.0%,色差小于3.5μm.衍射光学元件的引入,有效地简化了系统,减小了重量和体积. 展开更多

关键词 光学设计 眼底相机 折/衍混合 眼模型

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折/衍混合的红外双视场光学系统设计 被引量：5

8

作者 唐大为 孙强 +2 位作者 王健 刘英 郭帮辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2062-2067,共6页

为了实现红外双视场光学系统两个视场间的快速切换,同时满足便携式及易安装的需求,设计了一种轻量化的折/衍混合红外双视场光学系统.系统采用折/衍混合和二次成像光学结构,利用光学设计软件对系统进行优化,评价了系统的像质,分析了系统... 为了实现红外双视场光学系统两个视场间的快速切换,同时满足便携式及易安装的需求,设计了一种轻量化的折/衍混合红外双视场光学系统.系统采用折/衍混合和二次成像光学结构,利用光学设计软件对系统进行优化,评价了系统的像质,分析了系统温度补偿问题并给出其温度调焦曲线.系统工作波长为3.7～4.8μm,能实现120mm/60mm两档焦距变换.设计结果表明,冷光阑效率达到100%,在探测器的Nyquist频率33lp/mm处,轴外视场光学系统的调制传递函数大于0.3,系统光学总长为200mm.整个系统包括7块透镜,只需移动一片透镜就能完成双视场的转换,结构简单,实现了轻量化和高质量成像. 展开更多

关键词 折衍混合 二次成像 双视场 温度补偿

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轻型折衍混合中波红外变焦光学系统设计

9

作者 周阳 谢佳丽 《红外》 CAS 2023年第2期35-40,共6页

针对640×512元制冷型中波红外焦平面探测器,采用二次成像的光学结构以及机械正组补偿变焦方式,在设计中引入了硅基衍射光学元件,从而构成折衍混合变焦光学系统。设计结果表明,光学系统使用了7片镜片,在3.7~4.8μm波段实现了15~300... 针对640×512元制冷型中波红外焦平面探测器,采用二次成像的光学结构以及机械正组补偿变焦方式,在设计中引入了硅基衍射光学元件,从而构成折衍混合变焦光学系统。设计结果表明,光学系统使用了7片镜片,在3.7~4.8μm波段实现了15~300 mm连续变焦,在空间频率33 lp/mm处的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)接近衍射极限。光学镜片的总重量仅有86 g,光学系统的总长度为139 mm。该系统具有变倍比大、分辨率高、重量轻、体积小等特点。 展开更多

关键词 折衍混合 大变倍比 连续变焦 轻型化

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CO_2激光雕刻机的折/衍混杂f-θ镜设计 被引量：3

10

作者 吴环宝 王肇圻 +2 位作者 傅汝廉 刘娟 乐丹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期351-353,358,共4页

以工作于CO2激光主波长的传统两片球面透镜型f-θ镜为基础,引入衍射面实现消色差,设计了工作于可调谐CO2激光的波段范围9.0￣11.0μm的f-θ镜。结果表明,所设计的折/衍混杂f-θ镜不仅很好地工作在所要求的波段范围内,而且单色像差比原... 以工作于CO2激光主波长的传统两片球面透镜型f-θ镜为基础,引入衍射面实现消色差,设计了工作于可调谐CO2激光的波段范围9.0￣11.0μm的f-θ镜。结果表明,所设计的折/衍混杂f-θ镜不仅很好地工作在所要求的波段范围内,而且单色像差比原单波长f-θ镜有所提高,像面上的光斑在各个波长和视场上大小均匀。系统像差在各个波长上都接近或达到衍射极限,具有精确的光学扫描特性。 展开更多

关键词 光学设计 f-θ镜 折/衍混杂 消色差

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用于可见光波段的折/衍混合复消色差长焦物镜设计 被引量：4

11

作者 闫佩佩 樊学武 +1 位作者 邹刚毅 何建伟 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第9期102-106,共5页

采用折/衍光学元件结合的方法,使用两种普通国产玻璃K9和TF3,设计了工作波段为0.546～0.768μm的3片式长焦物镜系统,并对其二级光谱进行了校正。将此设计结果与7片型,4种材料的全折射式长焦物镜的光学性能进行比较。结果表明,利用折/衍... 采用折/衍光学元件结合的方法,使用两种普通国产玻璃K9和TF3,设计了工作波段为0.546～0.768μm的3片式长焦物镜系统,并对其二级光谱进行了校正。将此设计结果与7片型,4种材料的全折射式长焦物镜的光学性能进行比较。结果表明,利用折/衍光学元件能在简化系统的基础上有效校正长焦物镜的像差,极大降低系统的长度、重量和复杂程度,其光学成像和结构性能优于全折射型。 展开更多

关键词 光学设计 折/衍混合 复消色差 长焦物镜

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用于光纤传像束的折—衍混合光学耦接器研究 被引量：4

12

作者 李东源 闫秀生 +3 位作者 张晓光 侯蓝田 周桂耀 印铁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期235-238,共4页

在光学耦接器设计中引入衍射面，根据衍射光学元件的三级像差理论，分析了衍射面初始结构参量的求解规律，通过理论计算和ZEMAX光学软件的优化，给出工作波长0．4～0．7μm，焦距27．5mm，光学长度为64mm，采用一个衍射面的耦接器设计... 在光学耦接器设计中引入衍射面，根据衍射光学元件的三级像差理论，分析了衍射面初始结构参量的求解规律，通过理论计算和ZEMAX光学软件的优化，给出工作波长0．4～0．7μm，焦距27．5mm，光学长度为64mm，采用一个衍射面的耦接器设计实例．该耦接嚣适用于单丝直径16μm，截面直径为6mm的光纤传像束．对设计结果的分析表明，折—衍混合耦接器不仅在光学性能方面优于传统的光学耦接器，而且在尺寸和重量上有非常显著的减少。 展开更多

关键词 二元光学 光纤传像束 光学耦接器 折—衍混合

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用于人工因素-目视系统参量研究的折-衍混杂系统 被引量：2

13

作者 王肇圻 赵秋玲 傅汝廉 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期671-674,共4页

基于 Erfle目镜设计了一个折 -衍混杂目镜 ,该目镜不仅在像差特性有很大改善 ,而且在结构上更趋向轻、小 ,其焦距、视场、出瞳距离及出瞳直径均满足头戴显示系统 (HMDs)的要求 ,镜头直径亦满足双目系统筒间距的要求 ;同时选取 Cooke3片... 基于 Erfle目镜设计了一个折 -衍混杂目镜 ,该目镜不仅在像差特性有很大改善 ,而且在结构上更趋向轻、小 ,其焦距、视场、出瞳距离及出瞳直径均满足头戴显示系统 (HMDs)的要求 ,镜头直径亦满足双目系统筒间距的要求 ;同时选取 Cooke3片镜作为中继物镜 ,对 2 5 4mm液晶显示屏成像 ,构成了用于人因素 -目视系统参量研究的折 -衍混杂系统 ,并且满足系统参量可调的要求。 展开更多

关键词 折-衍混杂 目视系统 人因素 头戴显示系统 HMDS 光学参量

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基于折/衍混合的机载红外光学系统设计 被引量：3

14

作者 李杰 罗箫 吴晗平 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期215-223,共9页

为实现机载红外光学系统大口径、长焦距、轻量化、高像质、非热敏化的技术要求,通过对反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选取卡赛格林光学结构型式,提出一种基于折/衍混合的机载大口径长焦距非球面红外光学系统。经过初始... 为实现机载红外光学系统大口径、长焦距、轻量化、高像质、非热敏化的技术要求,通过对反射式光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选取卡赛格林光学结构型式,提出一种基于折/衍混合的机载大口径长焦距非球面红外光学系统。经过初始结构计算,并利用ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距1200 mm、口径260 mm的折/衍混合红外光学系统,遮拦比18%,在空间频率10 lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.45,接近衍射极限,全视场弥散斑控制在20μm以内,在-50^+70℃温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,由两个反射镜和一组透镜组成,设计结果满足各项任务指标,对机载红外光学系统的进一步研制具有重要意义。 展开更多

关键词 折/衍混合 机载红外光学系统 卡塞格林光学结构 非热敏化 优化设计

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采用二元光学透镜的传像光纤束耦接镜设计

15

作者 李东源 张英远 王丹伟 《中国电子科学研究院学报》 2007年第2期155-157,共3页

在光学耦接镜设计中引入衍射面,根据二元光学元件的三级像差理论,分析了衍射面初始结构参数的求解规律,通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出工作波长0.8-1.1μm,焦距33.6 mm,光学长度为63 mm,采用一个衍射面的耦接镜设计实例。... 在光学耦接镜设计中引入衍射面,根据二元光学元件的三级像差理论,分析了衍射面初始结构参数的求解规律,通过理论计算和ZEMAX光学设计软件的优化,给出工作波长0.8-1.1μm,焦距33.6 mm,光学长度为63 mm,采用一个衍射面的耦接镜设计实例。该耦接镜成像质量优良,适用于单丝直径16μm,截面直径为6 mm的光纤传像束。 展开更多

关键词 应用光学 二元光学 光纤传像束 折—衍混合

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基于数字微镜器件的共轴红外双波段投影光学系统设计 被引量：2

16

作者 林丽娜 宋珊珊 王文生 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1519-1523,共5页

基于动态红外景象模拟技术的需求，设计了一个基于数字微镜器件的红外双波段投影光学系统：焦距150mm，相对口径1：2，全视场角为5．3°，工作波段为红外中波（3～5μm）和红外长波（8～12μm）．系统采用共轴式，由三片球面透镜和... 基于动态红外景象模拟技术的需求，设计了一个基于数字微镜器件的红外双波段投影光学系统：焦距150mm，相对口径1：2，全视场角为5．3°，工作波段为红外中波（3～5μm）和红外长波（8～12μm）．系统采用共轴式，由三片球面透镜和一个投影棱镜组成，使用Ge、ZnS和ZnSe三种普通红外材料．引入一个二元光学衍射面，使系统具有结构简单、重量轻、成本低等优点．设计结果表明：在截止频率17ly／mm、像距5．6mm时，光学系统的红外中波的调制传递函数接近0．7，红外长波的调制传递函数大于0．5，设计结果接近衍射极限，能够满足红外景象模拟器的总体设计要求． 展开更多

关键词 投影光学系统 红外双波段 折衍混合 共轴球面 数字微镜器件

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轻量化超宽温度折/衍混合红外热像仪光学系统设计 被引量：1

17

作者 王洪伟 王彩铃 张殿富 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1133-1137,共5页

设计一个用于红外热像仪的轻量化超宽温中波折/衍混合红外热像仪光学系统。光学系统参数:工作波段为3.7μm～4.8μm,相对孔径为1/2,焦距为120mm,全视场角为5.18°,满足100%冷光栏效率。采用三片式结构,使用硅和锗两种常用的红外材料... 设计一个用于红外热像仪的轻量化超宽温中波折/衍混合红外热像仪光学系统。光学系统参数:工作波段为3.7μm～4.8μm,相对孔径为1/2,焦距为120mm,全视场角为5.18°,满足100%冷光栏效率。采用三片式结构,使用硅和锗两种常用的红外材料,以及一个非球面和一个衍射面,系统实现了轻量化和超宽温度下工作。系统在-60℃～160℃温度范围内成像质量接近衍射极限,可供像元尺寸为30μm、像元数256×256的凝视型中波红外探测器使用,可探测到2.3km远的坦克目标。 展开更多

关键词 红外热像仪 光学系统 折射 衍射混合

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折衍射混合中波红外连续变焦光学系统设计 被引量：1

18

作者 王臻 《激光杂志》 CAS 北大核心 2015年第2期66-68,共3页

设计了一种基于机械补偿式大变倍比折衍射混合中波红外连续变焦光学系统。光学系统的焦距为50mm到600mm,变倍比为12:1。系统的变焦曲线平滑,图像可一直保持清晰,系统的MTF达到了衍射极限。这种折衍射混合连续变焦光学系统具有好的成像... 设计了一种基于机械补偿式大变倍比折衍射混合中波红外连续变焦光学系统。光学系统的焦距为50mm到600mm,变倍比为12:1。系统的变焦曲线平滑,图像可一直保持清晰,系统的MTF达到了衍射极限。这种折衍射混合连续变焦光学系统具有好的成像质量、灵巧的变倍机构,因此在高性能红外热像仪中得到广泛应用。 展开更多

关键词 红外光学系统 光学设计 折衍射混合 连续变焦系统

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岸用监视两档变焦折衍混合红外光学系统设计

19

作者 李杰 罗箫 吴晗平 《光电技术应用》 2019年第5期25-30,47,共7页

为实现岸用光电装备大视场搜索目标,小视场观察目标的监视目的,通过对变焦光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选用光学补偿法四组元变焦光学结构型式,提出一种折衍混合两档变焦的岸用监视红外光学系统。调整初始结构并经ZEMAX软... 为实现岸用光电装备大视场搜索目标,小视场观察目标的监视目的,通过对变焦光学系统设计模型及其理论参数的研究分析,选用光学补偿法四组元变焦光学结构型式,提出一种折衍混合两档变焦的岸用监视红外光学系统。调整初始结构并经ZEMAX软件进行优化,设计出一款焦距150~300mm,口径100mm的两档变焦红外光学系统,在空间频率30lp/mm处,调制传递函数(MTF)达到0.6,全视场弥散斑半径(RMS)控制在25μm以内,在-30℃^+50℃工作温度范围内实现非热敏化。该系统结构简单,通过使用非球面和衍射面将镜片数量减少至5片,设计结果满足各项任务指标,对岸用监视红外光学系统的进一步研制具有重要意义。 展开更多

关键词 折衍混合 红外光学系统 两档变焦 非热敏化 设计优化

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折衍混合F/0.65红外物镜设计

20

作者 赵存华 鲁高奇 《河南科学》 2008年第5期531-533,共3页

设计了三片式折衍混合,波段范围8～12μm,焦距50 mm,F数达0.65,全视场10°的适用于非致冷焦平面阵列探测器的红外物镜.比较了全折射式的初始镜头与设计的折衍混合镜头,发现折衍混合镜头像质有大幅度的提高.

关键词 红外镜头 F数 折衍混合 消色差

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