設(shè)計了基于AOTF器件的中波紅外光譜相機(jī)前置變焦系統(tǒng),針對AOTF器件和探測器的特性,系統(tǒng)采用折/衍射混合設(shè)計,用6片透鏡即實現(xiàn)了25³00 mm連續(xù)12×變焦,并用ZEMAX軟件對則匯集結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和像質(zhì)評價。結(jié)果表明,該光學(xué)系統(tǒng)各個波段上在空間頻率14 lp/mm處調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）值接近衍射極限,能量集中度大于90%。可用于大多情況下中紅外光譜成像分析以及中紅外的目標(biāo)探測及識別。 

【文章來源】：光電工程. 2014,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

二元面的位相及周期和徑向的距離關(guān)系

MAX軟件中選擇合適的優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，選擇前置變焦光學(xué)系統(tǒng)的三個焦距的光路圖如下圖4所示。3.2像質(zhì)評價AOTF光譜相機(jī)成像系統(tǒng)是紅外成像技術(shù)和光譜技術(shù)的結(jié)合，AOTF分光器件具有調(diào)諧快，可以任意選擇波長的特點，這就要求該系統(tǒng)具有高的光譜分辨力和良好的成像質(zhì)量，在各個波長處的成像質(zhì)量均要滿足成像要求。圖5~7為分別為三個變焦位置處各個波長下的調(diào)制傳遞函數(shù)曲線。在CCD探測器尼奎斯特空間頻率17lp/mm處，不同波長處的MTF曲線值都接近與衍射極限，完全滿足光譜相機(jī)成像要求。(a)EFL=25mm(b)EFL=110mm(c)EFL=300mm圖4AOTF光譜相機(jī)前置變焦光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.4Schematicsofcontinuouszoomopticalsystem00.2oMuldsufohetTOF0.40.60.81.0Spatialfrequencyincycles/mm(f)λ=5.0μmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mm圖5短焦處各個波長處的MTF圖Fig.5MTFofeverywavelengthforshortfocallength00.2oMuldsufohetTOF0.40.60.81.000.2oMuldsufohetTOF0.40.60.81.0Spatialfrequencyincycles/mm(e)λ=4.8μmSpatialfrequencyincycles/mm(d)λ=4.4μmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mmTS0.0000mmTSdiff.limitTS1.7000mmTS3.0000mmTS3.5000mmTS2.5000mmSpatialfrequencyincycles/mm(c)λ=4.0μmSpatialfrequencyincycles/mm(b)λ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Matlab的變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 高鐸瑞,鐘劉軍,趙昭,付強(qiáng),劉顯著.  中國激光. 2014(04)
[2]AOTF偏振光譜成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 姜慶輝,邱躍洪,文延,汪歡,許維星.  紅外與激光工程. 2012(01)
[3]AOTF成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的最優(yōu)方案選擇[J]. 常凌穎,趙葆常,邱躍洪,汶德勝.  應(yīng)用光學(xué). 2012(01)
[4]聲光可調(diào)諧濾波器成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 常凌穎,趙葆常,邱躍洪,汶德勝,馬小龍.  光學(xué)學(xué)報. 2010(10)
[5]可見光變焦距電視光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 田海霞,楊建峰,馬小龍.  光子學(xué)報. 2008(09)



本文編號：3068570