紅外技術因其被動工作、全天時、不易受干擾等優(yōu)點,在軍事、遙感、工業(yè)和醫(yī)學等領域得到了廣泛的應用。在紅外成像領域,應用最為廣泛的兩個大氣窗口波段,一個是中波波段3～5μm,另一個是長波波段8～12μm。這兩個波段相比較擁有不同的優(yōu)勢和局限。隨著新一代雙色/多色紅外探測器技術的發(fā)展,多波段成像的使用變得越來越廣泛,為了成功應用新一代探測器,必須設計出能夠同時具備多波段成像能力的光學系統(tǒng)。中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)可選擇的材料數(shù)量較單色紅外系統(tǒng)明顯減少,材料的色散特性在不同波段又變化明顯,色差校正是雙色光學系統(tǒng)設計面臨的主要難題。航空機載約束條件,如體積小、重量輕、力熱環(huán)境苛刻等,又對長焦距、大口徑、高分辨率的紅外成像設備提出了更高的要求,增加了光學系統(tǒng)設計難度。針對多波段紅外光學系統(tǒng)設計的迫切需求,本文對機載中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)的部分關鍵技術進行了研究,提出了光學材料優(yōu)選的方法,提出了能夠使面陣步進凝視成像系統(tǒng)反射鏡運動過程中所有像點保持不變的非旋轉(zhuǎn)對稱視場投影關系,完成雙色紅外探測系統(tǒng)設計和機載大口徑長焦距中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)設計和研制工作。論文主要的研究內(nèi)容和貢獻如下:針對...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 中波波段與長波波段對比分析
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 紅外探測器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 雙色紅外光學系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究工作
第2章 中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)材料優(yōu)選
    2.1 引言
    2.2 中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)可選透鏡材料
    2.3 材料優(yōu)選數(shù)學模型
    2.4 中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)設計實例
        2.4.1 最佳兩片透鏡組合
        2.4.2 最佳三片透鏡組合
    2.5 小結
第3章 雙色紅外探測系統(tǒng)光學設計
    3.1 引言
    3.2 光學系統(tǒng)結構選型
    3.3 雙色紅外探測系統(tǒng)參數(shù)及初始參數(shù)求解
        3.3.1 光學系統(tǒng)技術指標
        3.3.2 光學初始結構求解
    3.4 雙色紅外探測系統(tǒng)設計結果
    3.5 機械結構設計
    3.6 雜散輻射分析
        3.6.1 建模分析
        3.6.2 外部雜散光仿真分析
        3.6.3 自身雜散光輻射仿真分析
    3.7 小結
第4章 面陣步進凝視成像系統(tǒng)中反射鏡運動像點漂移抑制
    4.1 引言
    4.2 不同投影關系下像點漂移理論分析
    4.3 滿足不同視場投影關系的光學系統(tǒng)設計
        4.3.1 視場投影關系h=f'tan θ
        4.3.2 視場投影關系h=f'θ
x,h_y=f'θ_y'>        4.3.3 視場投影關系h_x=f'g_x,h_y=f'θy

    4.4 非旋轉(zhuǎn)對稱視場投影分析與討論
    4.5 小結
第5章 機載大口徑長焦距中波/長波雙色紅外光學系統(tǒng)
    5.1 引言
    5.2 光學系統(tǒng)設計指標要求及設計結果
        5.2.1 光學系統(tǒng)指標要求
        5.2.2 光學系統(tǒng)設計結果
    5.3 溫度適應性分析
    5.4 外部雜散光抑制設計
    5.5 主次鏡光學加工及整機裝配情況
        5.5.1 主鏡組件機械設計及光學加工
        5.5.2 次鏡組件機械設計及光學加工
        5.5.3 整機裝配情況
    5.6 外場試驗
    5.7 小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文的研究成果
    6.2 論文的創(chuàng)新點
    6.3 進一步工作展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3748977

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