紧凑低成本非制冷长波红外连续变焦光学设计

摘要：

随着红外技术的快速发展,SWaP-C(尺寸小、质量轻、功耗低、成本低)概念已深入红外热像仪整机设计全过程.在非制冷连续变焦红外热像仪设计中,相对已模块化的非制冷探测器与成像电路、光学系统影响整机包络尺寸、产品质量及价格成本,因此设计一款总长短、质量轻、成本低、性能高的非制冷长波红外连续变焦光学系统将具有广阔的市场前景.非制冷长波红外连续变焦光学因相对孔径大、光学材料种类少等因素存在系统小型化和无热化设计难题,通过采用变F#设计方法约束物镜尺寸;利用三组联动变焦技术平衡像差、压缩系统总长;通过主动补偿的消热差技术使得系统在-40～+60℃温度范围成像质量良好,实现四片透镜构成的非制冷长波红外连续变焦光学系统设计.该系统工作波段为8～12 μm,焦距变化范围为20.7～126 mm,对应F#为1.05～1.2,视场变化范围为21°×16.8°～3.5°×2.8°,变倍比为6.0x,最大物镜直径116 mm,光学系统总长180 mm,光学零件总质量418 g.该光学系统具有轻小型、高性能、低成本等SWaP-C特征,将在无人装备平台及手持热像仪设备中得到广泛应用.

关键词：非制冷长波红外、连续变焦光学系统、变F#设计、三组联动变焦、无热化

所属期刊栏目：52

分类号：TN216(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2023-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：199-210