双色红外共光路辐照度测量系统设计

论文摘要

高性能的红外目标模拟器辐照度测量系统在军用和民用方面都有重要的应用价值,特别是在目标不充满视场的情况下,双色红外共光路测量系统能更精确地测量目标辐照度。针对测量红外目标模拟器的辐照度值所设计的辐照度测量系统,其光学系统特点是改善辐射光束的能量分布,将能量集中到探测器上。本文系统工作波段为3～5μm的中波红外和8～12μm的长波红外,根据国内外单色红外探测器和双色红外探测器的发展情况和两种探测器的不同特点,本文基于光学设计软件ZEMAX,分别设计了两种满足不同类型探测器的红外光学系统。双色红外探测器对应的光学系统利用三片式结构,设计结果表明其结构简单,传函响应度高,实用性强；单色探测器对应的光学系统利用卡式系统作物镜,并对两个波段利用分光滤光片进行分光,设计结果表明其结构复杂,成像质量满足辐照度测量光学系统的要求。光学设计结果为：3～5μm的中波红外波段和8～12μm的长波红外波段在两个系统中同时较好的完成了像差校正,系统畸变都很小,最大不超过0.7%,调制传递函数曲线均接近衍射极限。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第二章 光学系统的理论分析
• 2.1 设计要求参数
• 2.2 光学系统参数理论分析
• 2.3 双色红外光学系统的理论分析
• 2.4 红外探测器选择的理论分析
• 2.5 红外光学设计中像差优化原则和方法
• 第三章 双色红外探测器光学系统设计
• 3.1 双色红外探测器光学系统设计
• 3.1.1 初始结构的选择
• 3.1.2 优化过程
• 3.2 公差分析和像质评价
• 3.2.1 公差分析
• 3.2.2 光学系统的像质评价标准的分类
• 3.2.3 双色红外探测器光学系统像质评价
• 第四章 单色红外探测器光学系统设计
• 4.1 单色红外探测器光学系统设计
• 4.1.1 中波红外系统初始结构设计和优化过程
• 4.1.2 分光滤光片材料选择
• 4.1.3 中继透镜的设计
• 4.1.4 长波红外系统初始结构设计和优化过程
• 4.1.5 组合系统优化设计
• 4.2 公差分析和像质评价
• 4.2.1 公差分析
• 4.2.2 像质评价
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 研究生期间曾发表论文
• 参考文献