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《长春理工大学》 2011年
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红外双波段导引头光学系统设计

马永利  
【摘要】:在科技以及军事领域,高性能的导弹是保证现代化作战执行任务的关键,而导引头是整个导弹的眼睛,可以完成对目标的自主搜索,识别和跟踪,并给出制导所需的信号。而光学系统在位标器的最前端,接收目标的红外辐射,并对导引头的作用距离、跟踪搜索能力都有一定的影响。因此,光学系统成像质量的好坏对整个导引头有至关重要的作用。 本文根据导引头的技术指标要求,基于光学设计软件ZEMAX,设计了一种红外导引头光学系统,该系统采用卡塞格林光学系统外加校正组,可对中波3.7μm-4.8μm,长波8μm-12μm双波段同时成像,具有±2°的大视场,且在-40°-50°满足消热差要求。卡塞格林系统的主镜使用椭球面,次镜为双曲面,补偿透镜组采用三块校正镜,设计的结果为:当截止频率为11mm/lp时,MTF曲线大于0.7,全视场为0.6,且四个视场的波像差均小于0.25λ,满足设计指标要求。 考虑到加工装调,以及生产成本等因素,进一步改进了系统的结构。在像差特别大的整流罩面上以及校正透镜上引入了非球面,通过非球面的使用,极大地改善了成像质量。卡塞格林系统主次镜的二次圆锥曲面均由球面镜代替,大大降低了加工装调的难度。校正透镜也由三块减少到两块,不仅节约了成本,减低了系统的重量,也使整个系统的结构更加紧凑。满足导引头光学系统在有限空间使用的要求。该改进型的系统设计结果为:当截止频率为11mm/lp时,四个视场的MTF曲线均大于等于0.7,接近衍射极限。各个视场的RMS半径分别为:63.416 u m、65.228μm、62.249μm、39.566μm。波相差小于0.038λ,均满足成像质量以及设计指标要求。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TJ765.331

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【引证文献】
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【参考文献】
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