雙波段紅外光學系統(tǒng)的無熱化設(shè)計.pdf

1、紅外光學系統(tǒng)每一步發(fā)展都是以紅外探測器的突破為基礎(chǔ)的，傳統(tǒng)的單色探測器只能接收單一波段處的信號，為了獲得雙波段的紅外光學系統(tǒng)，20世紀70年代基于碲鎘汞材料的雙色探測器研制成功，使紅外雙波段紅外系統(tǒng)在軍用和民用各領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。由于紅外材料的性質(zhì)比普通可見光材料受溫度的影響的大很多，以及紅外系統(tǒng)的工作環(huán)境一般溫度變化較大，特別是在野外工作環(huán)境下，所以在設(shè)計雙波段的過程中需要運用無熱化技術(shù)進行處理。
　　論文討論了溫度對紅外光學

2、系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響，主要從三個方面進行分析，對光學元件的折射率、光學元件面形和透鏡厚度以及光學元件之間間隔的影響，分析得出紅外材料折射率的變化對系統(tǒng)的影響最大，給出了目前主要的三種無熱化技術(shù)，并對其優(yōu)缺點進行分析，重點介紹了光學被動補償法。文章對于雙波段紅外光學系統(tǒng)消熱差、消色差設(shè)計的相關(guān)理論進行了詳細的討論。
　　論文給出了基于投影消熱差圖的密接系統(tǒng)、分離系統(tǒng)的雙波段無熱化設(shè)計實例及分析結(jié)果，滿足了消色差和消熱差的系統(tǒng)要求；利用

3、諧衍射元件的獨特的溫度特性和色散特性，設(shè)計了一款基于單層諧衍射元件的大相對孔徑雙波段紅外系統(tǒng)；為了提高諧衍射效率，引入雙層諧衍射元件，通過Matlab編程計算，找出雙層諧衍射元件的兩層微結(jié)構(gòu)厚度，該結(jié)構(gòu)必須滿足在兩個設(shè)計波段上的衍射效率能同時最大化，分別給出單層和雙層諧衍射元件的衍射效率，分析得出，在整個設(shè)計波段，雙層諧衍射元件的衍射效率明顯高于單層諧衍射元件的衍射效率，從而增加了紅外系統(tǒng)的透過率，最后給出基于雙層諧衍射元件的雙波段紅外