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红外CCD焦平面技术及大口径红外成像系统的光学设计

2755805 2017-11-14 | rar | 0.1 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

　　推导了以反射式两镜系统为主体的红外成像系统中满足光瞳匹配要求的转像透镜的高斯光学参量与两镜系统参量的关系式。当选定红外焦平面的冷屏直径及到焦面的距离后，转像透镜与两镜系统的高斯光学参量之间必须满足这个关系式，才能做到光瞳匹配，这就是冷屏为系统的出瞳，而入瞳是主反射镜的口径。消像差由主镜、副镜的非球面及转像透镜上的一个非球面承担。用实例计算验证了所推导出的公式的可靠性，红外系统的口径取为 250 mm ，红外接收器的冷屏直径为 5 mm ，冷屏到红外像面的距离为 20 mm。两镜系统主镜的曲率半径选定为- 1000 mm 及 - 800 mm 两个值，两镜系统焦距为 2000 mm ，1500 mm 及 1000 mm 三个。共计算了六种结构参量不同的系统。

　　由于红外 CCD 焦平面技术已经成熟，大口径红外成像系统的应用愈来愈广，特别在军事方面。口径超过 250 mm ，基本上不可能用纯透镜系统，反射式两镜系统［1 ］是最合理的选择。为了最大限度地限制背景辐射的影响，红外焦平面的冷屏必须是整个系统的出瞳。所以在两镜系统第一次成像之后应有一个转像透镜（组）以达到位于主镜的入瞳成像到冷屏上。以后我们将看到，两镜系统结构可以有一定的选择自由，但一旦选定，则转像系统的共轭成像位置就定了。从仪器的总体结构考虑，主镜顶点到红外焦平面的长度不能太短，也不宜太长。合理地选择这个长度，是选择两镜系统结构的主要考虑。当然，主镜的相对口径不要太大、副镜的遮拦比尽可能小，照例也是要考虑到的。