基于车载红外系统的无热化设计

摘要

本文首先阐述了折射红外系统无热化方法，并利用该方法设计了具体的折射式红外光学系统，设计结果表明系统成像质量好，然后论述了利用衍射元件实现光学系统无热化的原理，并利用衍射光学元件特殊的消热差和色散特性，设计并研制了折衍混合无热化车载红外镜头，在仅使用一种红外材料的情况下完成了宽温度范围自调焦设计，且衍射面特征尺寸大，易于加工制作。系统工作波段为8～12μm，视场为36°×27°，焦距为19mm，F/＃为1.1。该镜头体积小，重量轻，结构简单，非常适于在汽车辅助驾驶系统应用。镜头的测试结果表明，镜头成像质量好，且能在-40℃～80℃温度范围内保持像面稳定，无需手动调焦。