對空基光電對抗平臺可見光變焦鏡頭進行了光機結(jié)構(gòu)設(shè)計以及被動消熱差設(shè)計,依據(jù)-20～50℃的工作溫度指標(biāo)要求,對變焦鏡頭進行光機熱集成分析。用Patran軟件對鏡頭加載溫度應(yīng)力,計算光機結(jié)構(gòu)的熱彈性變形,用Nastran軟件解算熱變形后各光學(xué)元件鏡面節(jié)點的剛體位移。用Sigfit光機接口軟件分析變形后每個透鏡表面的Zernike系數(shù),將結(jié)果導(dǎo)入Zemax中,預(yù)判鏡片面型變化以及剛體位移變化對調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）與波前差的影響。實驗結(jié)果表明,在-20～50℃的溫度載荷下,后固定組的最大軸向位移可達6.107×10^-3 mm,嚴(yán)重影響了成像質(zhì)量。通過撓性壓圈實現(xiàn)軸向位移可控消熱差設(shè)計,以減小溫度載荷帶來的影響。光機熱集成分析表明,溫度載荷下光學(xué)系統(tǒng)的MTF均大于0.3,滿足技術(shù)指標(biāo)要求。最后通過溫度可靠性實驗測試了變焦鏡頭的溫度適應(yīng)能力以及光機熱集成分析的準(zhǔn)確性,提供了一套高效、準(zhǔn)確、適用范圍廣的光機熱集成分析流程。 

【文章來源】：激光與光電子學(xué)進展. 2020,57(13)北大核心CSCD

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變焦光學(xué)系統(tǒng)示意圖。（a)EFFL為19mm;(b)EFFL為35mm;(c)EFFL為50mm;(d)EFFL為100mm

圖1 變焦光學(xué)系統(tǒng)示意圖。（a)EFFL為19mm;(b)EFFL為35mm;(c)EFFL為50mm;(d)EFFL為100mm2.2 變焦鏡頭的機械結(jié)構(gòu)

變焦鏡頭為機械補償變焦距系統(tǒng)，其光學(xué)結(jié)構(gòu)由前固定組、變焦組和補償組、后固定組構(gòu)成[8]，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。由于補償組的光軸位移量具有非線性特征，因此用精密機械凸輪沿周向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動變倍組和補償組，實現(xiàn)沿軸的直線移動，保證變倍組和補償組實現(xiàn)周向線性同步運動，使變焦過程中像面位置保持一定。3 空基變焦鏡頭的光機熱集成分析

【參考文獻】：
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