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《高分辨率長波紅外連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第41卷第2期光電工程Vo1．41．No．22014年2月Opto—ElectronicEngineeringFeb，2014文章編號：1003—501X(2014)02—0075—06高分辨率長波紅外連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計包佳祺，吉紫娟2，葛振杰，李楠。，俞侃，尹娟娟(1．華中科技大學(xué)文華學(xué)院，武漢430074；2．湖北第二師范學(xué)院，武漢430205；3．武漢振光科技有限公司，武漢430070)摘要：針對高分辨率640x512元非制冷探測器，設(shè)計了一款6×長波紅外連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由6片透鏡構(gòu)成，工作波長為8～12pm，F(xiàn)數(shù)為1～1．1。根據(jù)變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論，確定了系統(tǒng)的機(jī)械補(bǔ)償式變
2、焦結(jié)構(gòu)并構(gòu)建了初始結(jié)構(gòu)；對該系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)及凸輪變焦曲線進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。像質(zhì)評價結(jié)果表明該系統(tǒng)在20～120m／yl焦距范圍上實(shí)現(xiàn)了連續(xù)平滑變焦；在30lp／mm空間頻率處，全焦距范圍調(diào)制傳遞函數(shù)值大于0．45，接近衍射極限；全焦距范圍各視場彌散斑均方根半徑小于6_3gm，遠(yuǎn)小于像元尺寸17pm。實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)具有高分辨率、高變倍比、大光圈、大視場范圍的特點(diǎn)，且像面穩(wěn)定，變焦平滑，結(jié)構(gòu)緊湊合理，成本相對較低。關(guān)鍵詞：長波紅外；連續(xù)變焦；高分辨率；機(jī)械補(bǔ)償；高變倍比中圖分類號：TN216文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／j．issn．1003—501X．2014．02．012Desig
3、nofaLong-waveInfraredContinuousZoomOpticalSystemwithHighResolutionBAOJiaqi，JIZijuan，GEZhenjie，LINan，YUKan，YINJuanjuan(1．WenhuaCollege，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2．HubeiUniversityofEducation，Wuhan430205，China；3．WuhanZhenguangTechnologyCo．L融Wuhan430070．China1Abstract：Al
4、ong—waveinfraredcontinuous6xzoomopticalsystemwith640x512uncooledinfraredthermaldetectorisdesignedanddescribed．Itcontains6lensesandworksat8M2pmwavelengthwiththeF≠}of1～1．1．Basedonthetheoryofzoomopticallensesdesign，amechanicalcompensationstructureisdeterminedandtheinitialstructureparametersarecalculate
5、d．Moreover,theopticalsystemparametersandzoomcurvesaredesignedandoptimized．Theimagequalityassessmentshowsthatsystemzoomscontinuouslyandsmoothlyinall20M20mmfocuslengthensrange．TheModulationTransferFunction(MTF)valuesat30lp／mmareallabove0．45andthespotdiagrams’RMSradiusarealllessthan6．3gmwhichismuchsmal
6、lerthanthedetectorpixelsize17pminallfocuslengthsrange．Theexperimentprovesthatthiszoomsystemhasthemeritsofhighresolution，highzoomratio，bigaperture，bigfieldrange，andhassteadyimageplaneandzoomssmoothlywithcompactstructuresandlowcost．Keywords：long—waveinfrared；continuouszooms；highresolution；mechanicalco
7、mpensation；highzoomratio0引言紅外熱像儀是人們對夜間和惡劣天氣環(huán)境下遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測、跟蹤和識別的光電儀器[¨，近年來廣泛應(yīng)用于國防、防火救災(zāi)、地質(zhì)勘探等全天候監(jiān)控領(lǐng)域，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。紅外熱像儀具有收稿日期：2013—0701；收到修改稿日期：2013-1016基金項(xiàng)目：湖北省自然科學(xué)基金(2012FFB02701)；國家自然科學(xué)基金(61205062)作者簡
