双视场折/衍混合中波红外变倍望远系统研究

摘要

通常连续变焦系统的结构很复杂，在一些特殊应用下,常使用结构简单的双视场两档变焦系统。红外双视场变焦系统常被用于军事目标跟踪成像系统。由于军用环境的限制和要求需要尽量简单的结构和较高的像质。基于二元光学元件具有简化系统的特点，尤其适合红外双视场变焦结构。
　　本论文根据衍射光学元件(DOE)的成像原理及红外变焦光学系统的技术特点开展研究，完成了如下工作：
　　1.总结了DOE的应用发展及红外变焦距系统的发展历史。
　　2.分析了DOE的成像理论，总结了衍射光学元件的光学特性及其在红外系统中的应用。
　　3.根据分析结果，对比设计了传统透射式外变焦系统、透射式内变焦系统以及折/衍混合内变焦系统，对它们的优缺点进行了分析和归纳。设计结果表明在变焦系统中加入衍射元件达到了简化系统结构、提高像质的目的。
　　4.对所设计的折/衍混合内变焦系统进行了误差分析和公差分配，并给出一套满足工艺要求和较低成本的公差。

目录

双视场折/衍混合中波红外变倍望远系统研究

THE RESEARCH ON MIDDLEINFRARED DUAL-FOVREFRACTIVE/DIFFRACTIVE HYBRIDZOOM SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题意义及产生背景

1.2 折/衍混合红外变焦镜头国内发展现状

1.3 折/衍混合红外变焦镜头国外发展现状

1.4 红外变焦距系统的特点及发展现状

1.5 研究内容

第2章 变焦理论分析

2.1 变焦系统补偿形式

2.2 光学补偿变焦系统

2.3 机械补偿系统及其变焦方程

2.4 其它变焦系统及其变焦方程

2.5 本章小结

结 论

第3章 衍射光学元件(DOE)的光学特性

3.1 衍射元件像差分析

3.2 衍射面的色散特性

3.3 衍射光学元件的衍射效率

3.4 通过衍射面的光线光路计算

3.5 二元光学元件的制作技术

3.6 本章小结

第4章 折/衍混合红外变焦系统设计

4.1 光学优化设计

4.2 折/衍混合变焦系统设计

4.3 变倍望远系统参数要求

4.4 透射式外变焦系统

4.5 透射式内变焦系统

4.6 折/衍混合变焦系统

4.7 各变焦系统优缺点分析

4.8 本章小结

第5章 折/衍混合内变焦系统公差分析

5.1 总体公差分配原则

5.2 光学系统公差分配

5.3 系统长焦时的公差分析

5.4 系统短焦时的公差分析

5.5 二元光学面的公差分析

5.6 本章小结

结 论

参考文献

附 录

攻读学位期间发表的学术论文

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢