共光路红外双波段小型化光学镜头分析与设计

作     者：亓晨 靳阳明 谢晓喻 侯辉辉 李永生 Qi Chen;Jin Yangming;Xie Xiaoyu;Hou Huihui;Li Yongsheng

作者机构：中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第4期

页      面：149-156页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：光学设计 红外双波段共光路 像差矫正 杂散光分析 

摘      要：针对中长波共光路小型化光学系统设计需求,建立了基于高斯光学与初级像差理论且尺寸受限下的二次成像结构光学指标分配模型。主镜因其边缘光线高度高和承担的光焦度小,其球差、色差和二级光谱是该系统像差的主要来源,为矫正二级光谱,可使用“-、+、-结构形式的高、中、低相对色散材料的透镜组合作为主镜结构,此时主镜的残余像差较小,采用场镜降低中继镜组光线高度以及非球面矫正球差等方法平衡主镜残余像差。最后开展实例设计,对提出的小型化设计思想进行验证,设计了中波波长3.7~4.8μm、长波波长7.7~9.5μm的共光路双波红外小型光学系统,总长不大于135 mm,结构小巧紧凑,光学传函接近衍射极限,工作温度范围-40~60℃,且对温度不敏感。实现了基于二次成像结构光学指标分配模型的中长波共光路小型化光学系统分析及设计,满足中长波共光路小型化光学系统需求。