制冷型被动式消热差红外光学系统设计

摘要：

在大温差条件下,由于温度剧烈变化导致红外光学系统成像质量变差.用于机载林火监测的大视场中波红外相机工作环境变化剧烈,对杂散辐射要求较高.为保证光学系统在要求的大视场和大温差条件下具有稳定的性能和良好的成像质量,通过基于消热差的设计方法和基于噪声等效温差的杂散辐射综合评价方法,设计了一套制冷型中波红外光学系统.该光学系统由 6片透镜和 1片滤光片组成,工作波段为 3.7～4.8 μm,F数为 2.5,焦距为 62.5 mm,视场为 14.36°×10.87°,探测器采用 640×512 阵列中波制冷型探测器,通过采用硅、锗材料组合,合理分配光焦度,实现了消色差和消热差设计,通过冷反射优化和冷光阑匹配设计,较好地抑制了系统的杂散辐射噪声,通过引入少量非球面优化,在满足指标要求的情况下,对高阶像差进行了校正.结果表明,光学系统在-55～+70 ℃温度范围内,成像质量稳定良好.

关键词：中波红外、制冷型探测器、消热差、冷反射

所属期刊栏目：16

分类号：TN216(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2023-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：853-860