红外光学

摘要： 介绍了一种采用机械补偿三组元联动结构形式设计的紧凑型长波红外连续变焦光学系统。针对阵列规模1024×768,像元尺寸12μm的非制冷长波红外探测器,设计了焦距25~150 mm,F1.4的长波红外连续变焦光学镜头,其光学总长155 mm,结构长度132.7 mm,在-40~+60°C温度范围内采用系统内调焦镜组进行补偿,适用于小型化的吊舱、手持型红外设备以及类似场景下的应用。

摘要： 随着科技的发展,红外相关的技术也日渐成熟,许多新技术新理论得到广泛的运用。现在单一F数的变焦红外光学系统已经往多F数方向发展。对定F数光学系统而言,因为改变焦距的同时需要改变通光口径,在大视场时候通光口径会减小,能量利用率较低。变F数光学设计可以解决这一问题,使光学系统在保持孔径的情况下可以进行大视场和小视场的切换,充分利用系统的最大通光孔径,提升能量利用率,本文介绍了当前变F数的相关设计,并进行了一些设计思路的拓展和对未来的展望。

摘要： 对单丝直径为20μm,12×9阵列方形面阵的Ge-As-Te-Se组分光纤束进行了测试,并开展红外成像研究。利用5~11μm连续可调谐红外量子级联激光器作为光源,对光纤束损耗进行检测,传输损耗平均为1 dB/cm。设计并加工了基于像方远心成像的紧凑型物镜,总长13.6 mm,直径6 mm,最终实现了2 mm×2 mm视场内100μm分辨率传像。分别在量子级联激光器和非相干黑体光源的照明下,进行了环境温度对成像对比度影响的研究,结果表明,在环境温度较高(>40°C)的条件下,基于量子级联激光器照明可实现高对比度内窥成像。本文对于深入开展红外生物效应研究具有指导意义和实用价值。

摘要： ZnS晶体的结构和性能对ZnS的应用具有重要的研究价值和意义。作为一种宽带隙半导体,ZnS的晶体结构和类型是影响其光学特性的主要因素。α-ZnS和β-ZnS的光学性质具有很大的差异,β-ZnS光学各向同性,折射率与方向无关,能满足光学透过的应用需求。综述了ZnS块体材料的晶体结构、性能及其在红外光学中的应用。

摘要： 介绍了一种采用等距投影物像关系设计的中波红外周视光学系统,系统采用折反混合方案,设计视场为360×(-15°～+50°),能够实现360°方位和一定俯仰角度范围内的凝视成像,适用于红外反狙击手探测及类似应用场景下的态势感知.

摘要： 波前编码技术通过特殊面型的相位板对光束进行编码,拓展系统焦深,使之对热离焦不敏感,再结合数字图像处理,解码获得清晰图像,实现无热化设计。将波前编码技术应用在某一长波红外光学系统无热化设计中,对比了原光学系统和波前编码系统的点扩散函数、光学传递函数、模拟成像质量及公差分析。结果表明,波前编码技术可以为红外成像系统提供具有价格竞争力的无热化方案,可使红外光学系统在-40°C至60°C范围内获得良好且稳定的工作性能。

摘要： 波前编码技术通过特殊面型的相位板对光束进行编码,拓展系统焦深,使之对热离焦不敏感,再结合数字图像处理,解码获得清晰图像,实现无热化设计.将波前编码技术应用在某一长波红外光学系统无热化设计中,对比了原光学系统和波前编码系统的点扩散函数、光学传递函数、模拟成像质量及公差分析.结果表明,波前编码技术可以为红外成像系统提供具有价格竞争力的无热化方案,可使红外光学系统在-40°C至60°C范围内获得良好且稳定的工作性能.

摘要： 为增大周视成像系统视场的同时有效降低红外光学系统的复杂度, 采用折反式光学结构, 通过反射镜及透镜光焦度的合理分配, 引入衍射面.分别设计了视场为360°× (——40°～50°) 的折反式一次成像非制冷红外周视成像光学系统及视场为360°× (——30°～50°) 的折反式二次成像光学系统.其工作波段为8～12■m, 光学系统F数为1.2.该系统可实现360°全方位和一定俯仰角度范围内凝视成像.设计结果表明, 该系统的结构简单紧凑, 后截距大, 成像良好, 在空间频率20 1p/mm处的调制传递函数 (Modulated Transfer Function, MTF) 值大于0.4, 能满足应用需求.%To reduce the complexity of the infrared optical system effectively while increasing the field of view of a panoramic imaging system, a catadioptric optical structure is used and a diffractive surface is introduced through reasonable rationing of the mirror and lens focal power. A catadioptric once-imaging uncooled infrared panoramic imaging optical system with the field of view up to 360°× (from-40° to 50°) and a catadioptric secondary imaging uncooled infrared panoramic imaging system with the field of view up to 360°× (from-30° to 50°) are designed respectively. The imaging system operates in the waveband from 8 ■m to 12 ■m and its F number is 1.2. It can implement staring imaging at a certain pitch angle in a 360-degree viewing range. The design results show that the system is simple and compact in structure, large in posterior intercept and good in imaging quality. Its modulation transfer function value at the special frequency of 20 lp/mm is greater than 0.4, which can meet the application requirements.

摘要： 为了使微小型无人机光电吊舱能够实现红外热成像系统小型化并适应不同的环境条件,基于光学被动无热化方式,通过合理分配不同材料透镜的光焦度并同时引入衍射面,设计了一种工作波段为8～12 μm、视场为24.5 °×19.7°、F数为1.0的非制冷无热化红外成像光学系统.该系统由四片透镜组成,其总重量仅为35 g.光学系统的总长度为38 mm.结果 表明,本文系统具有结构简单紧凑、后截距大、成像良好等特点,在30 1p/mm空间频率处的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值大于0.3,满足应用需求.

摘要： 硫系玻璃是指以元素周期表VIA族中S，Se，Te为主并引入一定量的其它类金属元素所形成的玻璃，它具有优良的透中红外和极佳的消热差性能，被视为新一代温度自适应红外光学系统核心透镜材料，可广泛应用于军用(夜视枪瞄、红外肩扛导弹、战机夜视巡航等)和民用(汽车夜视、安防监控等)红外光学系统中。本文回顾了硫系玻璃发展历程，从商业硫系玻璃产品、制备工艺技术、玻璃精密模压技术及在红外光学系统应用四个方面总结了硫系玻璃目前的发展现况，并对其发展前景进行了展望。

摘要： 常规气相色谱录井技术由于自身应用成本较高点，其使用范围受到一定限制。荧光录井作为光学录井的一种技术手段，其检测对象为特定岩屑，需要进行挑选，受自身技术特点的限制，不能实现连续在线录井。针对目前地质录井工作遇到的钻井新工艺、新技术应用所造成的常规岩屑录井、荧光录井效果难以得到有效保证、尤其异常显示难以及时准确发现的问题，本文结合地质录井现场实际，根据红外吸收光谱进行气体分析在其它领域的应用成果，提出红外光学气测录井的方法。文中对常规气测录井、荧光录井面临的困难进行了简单介绍，叙述了光学气测录井原理，并对可靠性进行了验证，设计开发出红外光学气测录井仪器。文中列举了红外光学录井技术现场应用效果，证明了该方法可以提高油气异常显示的及时发现率，具有良好的推广应用前景。

摘要： 不同于可见光光学，红外光学以及红外光学系统带来了不少独特的挑战。从红外系统光学材料的选用到冷光阑、再到其热敏感性等等，都是设计者、制造商以及用户需要多加注意的。甚至测试红外系统也是一个难题，因为肉眼是看不到红外辐射的。本文将对红外系统以及其相关的特殊问题做一个概述。

摘要： 本文通过研究防氧化涂料的主要成分以及添加剂对体系热残留量的影响，得出如下结论：当二氧化硅的加入量为50％，高岭土的加入量为30％时，防氧化涂料体系的热残留量最大，在此基础上，外加水的加入量对热残留量影响最大，其次为硅微粉的加入量，黄糊精加入量的影响最小，即外加水的最佳加入量为10％，硅微粉的最佳加入量为7％，黄糊精的最佳加入量为4％。

摘要： 主要讨论光学系统温度效应及其解决方法，分析了光学系统中温度效应的三个因素：元件折射光学的率、光学元件的曲率半径和厚度以及光学元件之间的间隔讨论了这三个因素与温度变化之间的关系。然后提出使用无热设计来消除温度效应对光学系统的影响，最后给出了一个红外光学系统作为例子，通过比较使用无热设计前和使用无热设计后系统的成像质量，说明了光学系统无热设计可以消除光学系统中温度效应的影响,使系统在较大的温度范围内保持较好的成像质成量。

摘要： 对不同温度下沉积的硫化锌(ZnS)薄膜的结晶情况和光学特性进行了研究,结果表明:沉积温度对ZnS薄膜的物理和光学特性有较大影响,不同的温度沉积的ZnS薄膜具有不同的择优取向,牢固度和光学常数也都不尽相同.温度为115°C和155°C时,ZnS薄膜的物理性能和光学性能较差,不适合空间用光学薄膜的研制使用.而190°C和230°C沉积温度下所得薄膜具有较好的物理和光学性能,适合于不同要求的空间用薄膜器件的研制使用.

摘要： 对不同温度下沉积的硫化锌(ZnS)薄膜的结晶情况和光学特性进行了研究,结果表明:沉积温度对ZnS薄膜的物理和光学特性有较大影响,不同的温度沉积的ZnS薄膜具有不同的择优取向,牢固度和光学常数也都不尽相同.温度为115°C和155°C时,ZnS薄膜的物理性能和光学性能较差,不适合空间用光学薄膜的研制使用.而190°C和230°C沉积温度下所得薄膜具有较好的物理和光学性能,适合于不同要求的空间用薄膜器件的研制使用.

摘要： 对不同温度下沉积的硫化锌(ZnS)薄膜的结晶情况和光学特性进行了研究,结果表明:沉积温度对ZnS薄膜的物理和光学特性有较大影响,不同的温度沉积的ZnS薄膜具有不同的择优取向,牢固度和光学常数也都不尽相同.温度为115°C和155°C时,ZnS薄膜的物理性能和光学性能较差,不适合空间用光学薄膜的研制使用.而190°C和230°C沉积温度下所得薄膜具有较好的物理和光学性能,适合于不同要求的空间用薄膜器件的研制使用.

摘要： 对不同温度下沉积的硫化锌(ZnS)薄膜的结晶情况和光学特性进行了研究,结果表明:沉积温度对ZnS薄膜的物理和光学特性有较大影响,不同的温度沉积的ZnS薄膜具有不同的择优取向,牢固度和光学常数也都不尽相同.温度为115°C和155°C时,ZnS薄膜的物理性能和光学性能较差,不适合空间用光学薄膜的研制使用.而190°C和230°C沉积温度下所得薄膜具有较好的物理和光学性能,适合于不同要求的空间用薄膜器件的研制使用.

摘要： 对不同温度下沉积的硫化锌(ZnS)薄膜的结晶情况和光学特性进行了研究,结果表明:沉积温度对ZnS薄膜的物理和光学特性有较大影响,不同的温度沉积的ZnS薄膜具有不同的择优取向,牢固度和光学常数也都不尽相同.温度为115°C和155°C时,ZnS薄膜的物理性能和光学性能较差,不适合空间用光学薄膜的研制使用.而190°C和230°C沉积温度下所得薄膜具有较好的物理和光学性能,适合于不同要求的空间用薄膜器件的研制使用.

摘要： 本发明公开了一种大尺寸红外光学用锗窗口材料的制备装置及用其制备大尺寸红外光学用锗窗口材料的方法，包括加热系统、隔热保温系统、转动升降装置和模具装置，所述加热系统设置在隔热保温系统内，模具装置则设置在加热系统内，模具装置的底部与转动升降装置相连，所述转动升降装置的下部从加热系统和隔热保温系统底部的中心穿过，制备时主要包括了分阶段加热步骤。解决现有大尺寸锗单晶直拉生长技术存在技术难度大、工艺过程和工艺条件难以控制，锗单晶成晶率低，后续成型加工困难，运行周期长、原料用量大、生产成本高的问题。

摘要： 本发明提出了一种红外光学系统的视场切换机构及红外光学系统。视场切换机构包括：支架和切换组件。其中，支架设有多组视场镜组件；切换组件设于支架并与多组视场镜组件连接，用于调整各组视场镜组件切入或切出光路。根据本发明的视场切换机构，通过切换组件调整各组视场镜组件切入或切出光路，实现不同组视场镜组件的切换，从而可以实现红外光学系统的视场切换，以简洁的结构满足红外光学系统具体功能对视场的不同要求。

摘要： 本发明公开了一种对红外光学窗口进行热分析的方法及红外光学窗口，本发明针对大口径平面红外光学窗口，进行特定条件下的热力学建模分析及冷却校正，用以抑制窗口升温，使窗口工作在一个允许的温度范围内，解决大口径平面红外窗口在气动热环境下温度升高并发生形变，最终导致红外侦察成像质量差，甚至无法正常工作的问题。

摘要： 本发明揭示了一种红外光学镜头及红外光学设备，所述红外光学镜头从物侧至像侧包括第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的物侧面和像侧面均为非球面，所述第一透镜的有效焦距f1与红外光学镜头的总有效焦距f满足1.2＜f1/f＜1.5，且3.69mm≤f≤3.70mm，光源波长范围为812nm～832nm。本发明中的红外光学镜头及红外光学设备通过优化透镜的厚度、焦距、有效口径等参数，能够提高镜头的分辨率，减小光学畸变，并能够保证相对照度，能够广泛适用于红外波段的光学设备中。

摘要： 本发明涉及使用制冷型红外焦平面探测器的热像仪用红外光学系统，属于红外光学技术领域。该红外光学系统是一个视场超过125°的广角镜头。传统的这类镜头的有效光阑位于杜瓦瓶的冷屏上,以便确保系统的冷屏效率达到100％，从而使系统复杂，外形尺寸偏大。内置杜瓦瓶的迷你型红外光学系统包括杜瓦瓶窗口、第一透镜、第二透镜、第三透镜和冷光栏。杜瓦瓶窗口在使用环境温度下工作；其余三片透镜与杜瓦瓶的冷指联接，在探测器温度下工作。杜瓦瓶窗口因环境温度的变化所引起的光学系统像面飘移和像质恶化是可以容忍的，因此该镜头不需要热补偿设计和调节机构。系统设计小巧，需要制冷的透镜总质量不超过2.5克，所以它的热负载很小。

摘要： 本发明提供了一种红外光学滤光片制作过程中的红外光学薄膜厚度控制方法，该方法以一个装有石英晶振片的探头作为比较片与红外光学滤光片基片放在一起，探头与晶振膜厚控制仪相连接，晶振膜厚控制仪与蒸发源上方的挡板相连接，在蒸镀过程中，晶振膜厚控制仪测量探头中石英晶振片的振荡频率，当红外光学薄膜达到需要的厚度时，晶振膜厚控制仪发出指令，推动挡板遮挡住蒸发源，从而达到控制膜厚的目的。本发明的方法采用的设备简单、维护方便、成本低；膜层厚度控制精度高，可以控制任意厚度的红外光学薄膜。

摘要： 本发明涉及一种氯酸铅红外非线性光学晶体在制备宽波段红外光学窗口材料中的用途，该晶体具有优异的红外窗口材料性能：其透过范围为0.34‑13.9μm，其激光损伤阈值是商用材料AgGaS2的12.8倍，带隙能达到3.44 eV，大于商用材料AgGaS2晶体的带隙2.64 eV。氯酸铅晶体综合了当前氧化物红外光学窗口材料优异的力学、物理化学性能及卤化物红外光学窗口材料的宽透过光学性能，是一例极具前景的宽波段红外光学窗口材料，可用于红外激光制导、红外激光雷达、能源探测或远距离激光通讯领域。

摘要： 本申请公开了一种红外光学系统及红外镜头，涉及红外镜头技术领域。红外光学系统包括沿光轴依次设置的第一弯月正透镜、第二弯月正透镜、第三弯月正透镜、第四弯月正透镜、第五弯月正透镜、第六弯月正透镜、双凹负透镜及双凸正透镜，所述红外光学系统还包括物侧和像侧；所述第三弯月正透镜远离所述物侧的一侧设置有第一衍射面，所述第六弯月正透镜靠近所述像侧的一侧设置有第二衍射面。本申请提供的红外光学系统可使实现光学系统的无热化效果，改善成像效果。

摘要： 本实用新型提出了一种红外光学系统的视场切换机构及红外光学系统。视场切换机构包括：支架和切换组件。其中，支架设有多组视场镜组件；切换组件设于支架并与多组视场镜组件连接，用于调整各组视场镜组件切入或切出光路。根据本实用新型的视场切换机构，通过切换组件调整各组视场镜组件切入或切出光路，实现不同组视场镜组件的切换，从而可以实现红外光学系统的视场切换，以简洁的结构满足红外光学系统具体功能对视场的不同要求。

摘要： 本实用新型揭示了一种红外光学镜头及红外光学设备，所述红外光学镜头从物侧至像侧包括第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的物侧面和像侧面均为非球面，所述第一透镜的有效焦距f1与红外光学镜头的总有效焦距f满足1.2＜f1/f＜1.5，且3.69mm≤f≤3.70mm，光源波长范围为812nm～832nm。本实用新型中的红外光学镜头及红外光学设备通过优化透镜的厚度、焦距、有效口径等参数，能够提高镜头的分辨率，减小光学畸变，并能够保证相对照度，能够广泛适用于红外波段的光学设备中。