紅外熱成像技術(shù)廣泛地應(yīng)用在軍事和民用領(lǐng)域。紅外雙視場光學(xué)系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡單、透過率高、成本低廉,而且能夠?qū)崿F(xiàn)視場的轉(zhuǎn)換,因此在紅外光學(xué)系統(tǒng)中占有重要的地位。 根據(jù)設(shè)計要求、探測器的參數(shù)、以及對紅外光學(xué)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(xué)系統(tǒng)的基本參數(shù)（焦距、視場、通光孔徑等）。 通過對國內(nèi)外雙檔變焦系統(tǒng)專利的分析,確定了雙視場光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)。利用COVEV光學(xué)設(shè)計軟件進行優(yōu)化設(shè)計,完成了軸向移動式、切入式雙檔變焦光學(xué)系統(tǒng)和雙像雙視場光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計。為了滿足制冷型探測器100%冷光闌效率,三種光學(xué)系統(tǒng)均采用了二次成像結(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)換,雙像雙視場光學(xué)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(shè)計的光學(xué)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(zhì)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(shè)計的兩種雙檔變焦光學(xué)系統(tǒng),提出了消除冷反射的... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)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(nèi)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(nèi)外紅外雙檔變焦光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展
    1.3 本文的主要工作
2 紅外光學(xué)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(xué)系統(tǒng)特點
3 變焦光學(xué)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(xué)系統(tǒng)
4 制冷型紅外雙視場光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 光學(xué)自動優(yōu)化設(shè)計簡述
    4.2 光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)確定
    4.3 軸向移動式兩檔變焦系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 初始結(jié)構(gòu)的選擇
        4.3.2 一次成像組分設(shè)計
        4.3.3 軸向移動式兩檔變焦光學(xué)系統(tǒng)的整體設(shè)計
        4.3.4 像質(zhì)評價
    4.4 切入式紅外兩檔變焦系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.1 初始結(jié)構(gòu)的選擇
        4.4.2 一次成像組的設(shè)計
        4.4.3 切入式紅外兩檔變焦光學(xué)系統(tǒng)的整體設(shè)計
        4.4.4 像質(zhì)評價
    4.5 雙像雙視場紅外系統(tǒng)設(shè)計
        4.5.1 初始結(jié)構(gòu)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(shè)計
        4.5.4 像質(zhì)評價
    4.6 本章小結(jié)
5 雙檔變焦紅外光學(xué)系統(tǒng)的冷反射分析及無熱化設(shè)計
    5.1 雙檔變焦光學(xué)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(xué)系統(tǒng)的無熱化設(shè)計
        5.2.1 溫度變化對紅外光學(xué)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(xué)系統(tǒng)的無熱化設(shè)計
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    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)
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[3]3.7μm～4.8μm波段折/衍混合紅外光學(xué)系統(tǒng)的無熱化設(shè)計[J]. 沈良吉,馮卓祥.  應(yīng)用光學(xué). 2009(04)
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[5]折-衍混合型兩檔變倍紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張明意,李保平,萬中南,李清安,鄂盛國.  紅外與激光工程. 2008(05)
[6]中波紅外兩檔變焦光學(xué)系統(tǒng)[J]. 郜洪云,熊濤.  光學(xué)精密工程. 2008(10)
[7]長波紅外兩檔5倍變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 白瑜,楊建峰,馬小龍,阮萍,田海霞.  紅外技術(shù). 2008(08)
[8]長波紅外非制冷光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 關(guān)英姿,康立新.  紅外技術(shù). 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(dǎo)引頭雙視場光學(xué)系統(tǒng)小型化技術(shù)[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(xué) 2004



本文編號：3686674