中波红外景象投影光学系统消热差设计

摘要

针对红外成像系统性能测试与评估的应用需求,设计了一套基于数字微镜器件的消热差的中波红外景象投影光学系统.探讨了红外视景仿真用投影光学系统的像差特性和设计方法,并对投影系统的无热化进行了分析.采用分光板和补偿板方案,解决了大相对孔径条件下投影系统的远心照明分光和像差平衡问题,提高了分辨率和均匀性,增大了视场.系统由远心投影光学系统和像面倾斜的柯勒照明光学系统组成,使用光学被动消热差,提高了系统的稳定性.系统焦距为255mm,F/#为2.6,视场5.1°,出瞳距200mm,在空间频率17lp/mm处,在-20℃～60℃全温度范围内MTF>0.6,接近衍射极限.本文所设计的投影光学系统具有分辨率高、均匀性好、结构紧凑等优点.