光学软件热分析方法和消热差镜头设计

摘要

光学系统的性能易受工作温度的变化影响,因此设计光学系统时需要进行热分析并采用无热化设计方法进行优化.本文研究了工作温度对光学系统性能的影响,介绍了光学元件的热分析参数,并讨论了光学系统的结构参数与温度变化之间的关系,然后指出了Code V软件在热分析功能上存在的不足,在研究热分析的原理后,通过编写宏文件的方式,分别从光学元件间隔计算和光学材料折射率计算两个方面进行改进,最后利用Code V软件进行了一款消热差镜头的优化设计工作.该镜头的焦距为2.8 mm,F数为2.2,视场角为160°,工作温度范围在-20～85°C.设计结果表明,在整个工作温度范围内,系统成像质量良好,满足使用需求.