轻小型双光谱红外成像探测系统研究与分析

摘要：

结合谐衍射光学元件特殊的消热差以及对波面进行任意整形的特点，针对现代最先进的像元尺寸为30μm、像元数320×240的红外双色探测器，提出了一种轻小型双光谱超宽温度红外探测成像系统方案，利用折射/谐衍射结构实现了超宽温范围内的被动式消热差红外成像探测，仅用三片镜子的单结构就可实现系统在3.8～4.2和8.8～11.2μm双光谱处在-120℃～200℃温度范围内同时探测。系统仅使用锗和硒化锌两种材料，引入了一个非球面和一个谐衍射面，实现了消热差、消色差和结构简单轻量化，设计结果表明，该系统在-120～200℃温度范围内，3.8～4.2和8.8～11.2μm光谱处的最大均方根半径值分别为19.07和17.75μm ，小于红外探测器的像元尺寸30μm ，在红外探测器两个像元内，3.8～4.2和8.8～11.2μm光谱处的能量集中度分别优于88.7％和82.4％，成像质量良好，方案工程实现性好，设计方法和设计结果合理可行。

关键词：光谱仪、红外探测、减热差

分类号：TH744.1(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金项目61108033;湖北省教育厅中青年项目Q20101605

在线出版日期：2014-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1434-1438