折-衍混合Petzval型物鏡設(shè)計(jì).pdf

1、該論文以折/衍混合的紅外及可見光波段Petzval型物鏡的設(shè)計(jì)為主要研究方向.主要的研究工作如下:1.為滿足紅外光學(xué)系統(tǒng)高環(huán)境適應(yīng)性的發(fā)展要求,在傳統(tǒng)紅外Petzval型物鏡的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了折/衍混合的超寬溫消熱差Si-Ge四片式Petzval型物鏡.該物鏡可在-60~160℃的超寬溫度范圍內(nèi)工作,環(huán)境適應(yīng)性很強(qiáng).整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),成像質(zhì)量高而穩(wěn)定.該系統(tǒng)可適用于像元尺寸大于25μm的非制冷凝視式焦平面陣列探測(cè)器.2.設(shè)計(jì)了消熱差的中波

2、紅外高分辨率Petzval型折/衍混合物鏡.該物鏡有效焦長(zhǎng)為176mm,F/＃為1.1,視場(chǎng)角為0.5°,工作溫度范圍為-20~50℃.在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),在空間頻率20lp/mm處,MTF保持在0.80以上,幾何點(diǎn)直徑控制在20μm以內(nèi).該系統(tǒng)可適用于高分辨率的紅外焦平面陣列探測(cè)器.與傳統(tǒng)光學(xué)Petzval型物鏡相比,該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):1)工作溫度范圍顯著加寬.2)在工作溫度范圍內(nèi),系統(tǒng)的MTF基本保持不變,接近衍射極限.3)在材

3、料選擇上,僅使用最常用的Si、Ge兩種材料,省去了昂貴的ZnSe材料.4)衍射元件的最小特征尺寸大,易于加工.3.以傳統(tǒng)的5片可見光波段Petzval型物鏡為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一個(gè)折/衍混合的可見光波段Petzval型物鏡.該物鏡的主要光學(xué)參數(shù)為f=101.5mm,F/＃=1.60,HFOV=6.79°,只由兩種材料、三片元件組成,其中包含一個(gè)二元面和一個(gè)非球面,重量?jī)H是傳統(tǒng)物鏡的30﹪,而且像差特性也有很大改善,系統(tǒng)達(dá)到MTF=0.5的成像