基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计

摘要：

针对红外中波/长波双波段制导系统性能测试与评估的需求，设计了一套基于数字微镜器件的红外双波段视景仿真光学系统，包括投影镜头和照明系统。讨论了大出瞳距、大后工作距情况下红外双波段投影系统的像差特性及设计方法，采用反摄远结构和谐衍射面结合的方案，解决了由双波段、大出瞳距离和大后工作距带来的系统彗差、像散、畸变以及色差难以平衡的问题。采用柯勒式直接照明的方案，解决了斜入射情况下均匀照明的问题，提高了光能利用率并有效地控制了杂光的影响。最终仿真系统全视场角为5o，F#为2.4，出瞳距离190 mm，出瞳直径84 mm，系统畸变小于0.1%，中波时系统奈奎斯特频率36 lp/mm下各视场调制传递函数大于0.4，长波时中间频率20 lp/mm处传递函数均大于0.38；照明均匀性高于98.5%。满足红外中波/长波双波段高质量模拟仿真的需求。

关键词：光学设计、红外仿真、景象投影、数字微镜器件、谐衍射

分类号：O435.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金60977001；国家863计划2007AA12Z10

在线出版日期：2013-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1758-1764