紅外熱成像技術廣泛地應用在軍事和民用領域。紅外雙視場光學系統(tǒng)不僅結構簡單、透過率高、成本低廉,而且能夠實現(xiàn)視場的轉換,因此在紅外光學系統(tǒng)中占有重要的地位。 根據(jù)設計要求、探測器的參數(shù)、以及對紅外光學系統(tǒng)的基本特性和變焦理論的研究,確定了紅外雙視場光學系統(tǒng)的基本參數(shù)（焦距、視場、通光孔徑等）。 通過對國內外雙檔變焦系統(tǒng)專利的分析,確定了雙視場光學系統(tǒng)的初始結構。利用COVEV光學設計軟件進行優(yōu)化設計,完成了軸向移動式、切入式雙檔變焦光學系統(tǒng)和雙像雙視場光學系統(tǒng)的設計。為了滿足制冷型探測器100%冷光闌效率,三種光學系統(tǒng)均采用了二次成像結構。軸向移動式和切入式變焦系統(tǒng)分別通過鏡片的軸向移動和切入切出完成了視場的轉換,雙像雙視場光學系統(tǒng)利用分光原理將兩個視場的圖像呈現(xiàn)在一個像面上,兩個視場無需切換。本次設計的光學系統(tǒng)都適用于320×256中波制冷型探測器,兩個視場的傳遞函數(shù)在161p/m處都大于0.6,接近衍射極限,具有良好的成像質量。 本文還分析了制冷型探測器的冷反射的產(chǎn)生原因及其特征量的意義,闡述了消除冷反射的幾種途徑,針對設計的兩種雙檔變焦光學系統(tǒng),提出了消除冷反射的... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 制冷型紅外成像陣列與系統(tǒng)的發(fā)展
        1.2.2 國內外紅外雙檔變焦光學系統(tǒng)的發(fā)展
    1.3 本文的主要工作
2 紅外光學系統(tǒng)的基本特性
    2.1 紅外輻射基本特性
    2.2 紅外輻射在大氣中的傳輸
    2.3 紅外探測系統(tǒng)的探測距離
    2.4 紅外光學系統(tǒng)特點
3 變焦光學系統(tǒng)的基本概念和類型
    3.1 變焦距系統(tǒng)的基本規(guī)律
    3.2 變焦距系統(tǒng)的類型
    3.3 兩檔變焦光學系統(tǒng)
4 制冷型紅外雙視場光學系統(tǒng)設計
    4.1 光學自動優(yōu)化設計簡述
    4.2 光學系統(tǒng)的參數(shù)確定
    4.3 軸向移動式兩檔變焦系統(tǒng)設計
        4.3.1 初始結構的選擇
        4.3.2 一次成像組分設計
        4.3.3 軸向移動式兩檔變焦光學系統(tǒng)的整體設計
        4.3.4 像質評價
    4.4 切入式紅外兩檔變焦系統(tǒng)設計
        4.4.1 初始結構的選擇
        4.4.2 一次成像組的設計
        4.4.3 切入式紅外兩檔變焦光學系統(tǒng)的整體設計
        4.4.4 像質評價
    4.5 雙像雙視場紅外系統(tǒng)設計
        4.5.1 初始結構的考慮
        4.5.2 雙像雙視場系統(tǒng)
        4.5.3 光偰及二向色性分束鏡的設計
        4.5.4 像質評價
    4.6 本章小結
5 雙檔變焦紅外光學系統(tǒng)的冷反射分析及無熱化設計
    5.1 雙檔變焦光學系統(tǒng)的冷反射分析
        5.1.1 紅外凝視系統(tǒng)冷反射形成條件
        5.1.2 消除冷反射的途徑
        5.1.3 反映紅外冷反射的特征量及其意義
        5.1.4 軸向移動式冷反射分析
        5.1.5 切入式冷反射分析
    5.2 雙檔變焦光學系統(tǒng)的無熱化設計
        5.2.1 溫度變化對紅外光學系統(tǒng)的影響
        5.2.2 紅外消熱差的補償方式
        5.2.3 雙檔變焦光學系統(tǒng)的無熱化設計
    5.3 本章小結
6 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙視場紅外掃描成像系統(tǒng)冷反射抑制[J]. 頓雄,陶玉,孟軍合.  紅外與激光工程. 2010(04)
[2]8～12μm折/衍混合監(jiān)視系統(tǒng)無熱化設計[J]. 齊雁龍,段萌,姜成舟,項建勝.  紅外技術. 2009(11)
[3]3.7μm～4.8μm波段折/衍混合紅外光學系統(tǒng)的無熱化設計[J]. 沈良吉,馮卓祥.  應用光學. 2009(04)
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[7]長波紅外兩檔5倍變焦光學系統(tǒng)設計[J]. 白瑜,楊建峰,馬小龍,阮萍,田海霞.  紅外技術. 2008(08)
[8]長波紅外非制冷光學系統(tǒng)設計[J]. 關英姿,康立新.  紅外技術. 2008(02)
[9]對凝視紅外熱成像冷反射現(xiàn)象的研究[J]. 楊正,屈恩世,曹劍中,周泗忠,閆阿奇,劉宇波.  激光與紅外. 2008(01)
[10]紅外成像導引頭雙視場光學系統(tǒng)小型化技術[J]. 耿亞光,張明謙.  紅外與激光工程. 2007(06)

碩士論文
[1]紅外成像系統(tǒng)的作用距離估算[D]. 王娟.電子科技大學 2004



本文編號：3686674