已知物方和像方焦距_《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2009年碩士論文
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《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2009年
紅外變焦距光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
孫宏宇
【摘要】: 伴隨著紅外技術(shù)的發(fā)展,研究并設(shè)計紅外變焦距光學(xué)系統(tǒng)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定焦距紅外系統(tǒng)已經(jīng)成為紅外技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用的一個重要方向。相比于定焦距系統(tǒng),變焦距系統(tǒng)具有不可比擬的優(yōu)勢:它既可以在大視場范圍內(nèi)以小倍率的方式探測、搜索目標(biāo),又可以在小視場范圍內(nèi)以大倍率的方式對目標(biāo)詳細(xì)觀察,這都是定焦距系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。本文在總結(jié)國內(nèi)外紅外變焦系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,分析紅外系統(tǒng)的相關(guān)特性,討論變焦系統(tǒng)的變焦方法和補(bǔ)償方式后,設(shè)計一個焦距范圍為25~100mm,波段范圍為8~12μm,F/1的機(jī)械負(fù)組補(bǔ)償紅外連續(xù)變焦距光學(xué)系統(tǒng),從設(shè)計結(jié)果的點列圖和傳函圖可分析出,該系統(tǒng)在整個變焦范圍內(nèi),像質(zhì)良好,像面穩(wěn)定,系統(tǒng)傳函在20lp/mm時接近衍射極限。 大多數(shù)軍用儀器應(yīng)用于野外,其工作環(huán)境溫度范圍較大,溫度的變化勢必會影響光學(xué)系統(tǒng)性能,由于紅外光學(xué)材料的折射率溫度系數(shù)較大,環(huán)境溫度對紅外系統(tǒng)的影響顯得尤為明顯,特別是系統(tǒng)會產(chǎn)生離焦現(xiàn)象,因此在設(shè)計紅外光學(xué)系統(tǒng)時必須要考慮加入溫度補(bǔ)償來消除像面的離焦。通過分析紅外系統(tǒng)溫度補(bǔ)償?shù)膸追N方法后,采用機(jī)械主動溫度補(bǔ)償方法,利用變焦系統(tǒng)內(nèi)部變倍組和補(bǔ)償組的附加移動對紅外變焦系統(tǒng)在-10~40℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行消溫差設(shè)計,最終結(jié)果顯示,在-10~40℃的溫度范圍內(nèi),系統(tǒng)在變焦的過程中,傳函在20lp/mm時接近衍射極限,像面穩(wěn)定,像質(zhì)良好。 為滿足設(shè)計的應(yīng)用,對此紅外變焦系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析和公差分配,利用ZEMAX軟件的反轉(zhuǎn)靈敏度分析功能,給出一套滿足加工工藝要求比較低的系統(tǒng)公差。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH74
【目錄】:
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【引證文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
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本文編號:193146
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