大视场大靶面长波无热化光学系统设计

摘要

大视场、大靶面、高像质、短总长、无热化,在同一光学系统中,这些优点是相互矛盾的存在。论文采用了反摄远式光学结构,设计了一个波段为8μm~12μm,视场64°×54°,F#=1,总长60mm的红外光学系统,系统采用非制冷型探测器,像元尺寸12μm、像元数1280pixel×1024pixel。系统共5片透镜,采用了三种长波红外材料搭配消热差,分别为硫化锌、硒化锌、IRG206,能够在-30℃~+65℃的工作温度范围之内清晰成像。论文分析了大视场光学系统像面照度不足的问题,推导出了新的像面照度公式,针对该设计,对像面照度进行了仿真,像面照度满足使用要求,系统f-θ曲线误差合理,公差分析满足加工制造要求。