紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)以其大視場(chǎng)搜索目標(biāo)、小視場(chǎng)詳查目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)受到研究人員的重視，但是如何在溫度變化范圍較大、體積有限的紅外導(dǎo)引系統(tǒng)中使用尚具有一定的困難。因此，研究紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的無(wú)熱技術(shù)具有重要意義。本文以紅外導(dǎo)引頭為平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上，用光學(xué)被動(dòng)式補(bǔ)償方法設(shè)計(jì)了溫度范圍為45oC~55oC、焦距為50mm~150mm連續(xù)變焦的紅外中波變焦光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)成像質(zhì)量符合要求。具體包括以下內(nèi)容：首先，結(jié)合紅外導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了課題的設(shè)計(jì)指標(biāo)；討論了探測(cè)波段的選擇以及探測(cè)器件的選取，確定了變焦光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式。并論證了指標(biāo)的可行性。其次，介紹了變焦光學(xué)系統(tǒng)的幾種補(bǔ)償方法，重點(diǎn)對(duì)機(jī)械補(bǔ)償法中的負(fù)組補(bǔ)償進(jìn)行了高斯解分析；用MATLAB編程求出了負(fù)組補(bǔ)償變焦光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)，并利用CODEV設(shè)計(jì)了中波紅外的變焦光學(xué)系統(tǒng)。再次，介紹了無(wú)熱化技術(shù)的三種手段；系統(tǒng)地分析了環(huán)境溫度的變化對(duì)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響；利用CODEV進(jìn)行了紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的無(wú)熱化設(shè)計(jì)，將衍射面和非球面加入了光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，成功的解決了變焦光學(xué)系統(tǒng)無(wú)熱化設(shè)計(jì)的難題。分析了系統(tǒng)的成像質(zhì)量，包括系統(tǒng)的MTF、點(diǎn)列圖、畸... 

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及其研究的目的意義
    1.2 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    2.1 光譜波段的選擇
    2.2 光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)的確定
        2.2.1 探測(cè)器的選擇
        2.2.2 光學(xué)鏡頭參數(shù)
    2.3 紅外光學(xué)系統(tǒng)探測(cè)距離的估算
    2.4 光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的選擇
    2.5 本章小結(jié)
第3章 變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 變焦系統(tǒng)基本概念和補(bǔ)償方法
    3.2 負(fù)組機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)理論
        3.2.1 負(fù)組補(bǔ)償變焦系統(tǒng)計(jì)算公式
        3.2.2 負(fù)組補(bǔ)償變焦光學(xué)系統(tǒng)高斯解分析
    3.3 變焦光學(xué)學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
        3.3.1 光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的計(jì)算與設(shè)計(jì)
        3.3.2 優(yōu)化后的變焦光學(xué)系統(tǒng)及其像質(zhì)評(píng)價(jià)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 無(wú)熱化紅外導(dǎo)引頭變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 光學(xué)系統(tǒng)無(wú)熱化技術(shù)
        4.1.1 無(wú)熱化技術(shù)的分類
        4.1.2 常用紅外材料的特性
        4.1.3 衍射光學(xué)元件的特性
    4.2 溫度的變化對(duì)系統(tǒng)像質(zhì)的影響
    4.3 變焦光學(xué)系統(tǒng)的無(wú)熱化設(shè)計(jì)與優(yōu)化
        4.3.1 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        4.3.2 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化
    4.4 無(wú)熱化紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 光學(xué)系統(tǒng)的冷反射分析及衍射元件工藝性分析
    5.1 光學(xué)系統(tǒng)冷反射分析
        5.1.1 冷反射形成的條件
        5.1.2 反應(yīng)冷反射大小的特征量及其控制方法
        5.1.3 變焦光學(xué)系統(tǒng)的冷反射分析
    5.2 光學(xué)系統(tǒng)中衍射光學(xué)元件的工藝性分析
        5.2.1 衍射光學(xué)元件的相位分布
        5.2.2 衍射光學(xué)元件的加工
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]高性能紅外成像導(dǎo)引頭設(shè)計(jì)中值得重視的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 范晉祥.  紅外與激光工程. 2006(S1)
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碩士論文
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[4]紅外/激光雙模導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 況耀武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和粒子系統(tǒng)的尾焰紅外圖像仿真方法研究[D]. 許春圣.西安電子科技大學(xué) 2009
[6]雙視場(chǎng)折/衍混合中波紅外變倍望遠(yuǎn)系統(tǒng)研究[D]. 楊鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3664349