收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

被动热补偿型折衍混合红外光学系统的研制

张羽  
【摘要】:大多数军用和空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大,温度变化时光学元件的曲率、厚度和间隔都将发生变化,同时元件基体材料的折射率及所在介质的折射率也将发生变化。由于红外光学材料的折射率温度系数dn/dT 较大,环境温度对红外光学系统的影响显得尤为严重。因此在红外成像系统中不得不加入主动或被动补偿机构,以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统性能的降低。补偿的方式有机械式、机电式和光学式三种。其中光学被动补偿方式由于具有结构相对简单、尺寸小、重量轻和系统可靠性高等特点而受到特别的重视,且已发展了多种设计理论和方法。近年来,由于衍射元件(或二元光学元件)在理论和加工工艺上取得了进展,采用衍射元件的折衍混合光学系统,凭借衍射元件独特的温度特性,可以用更为简单的结构实现系统像面的自动温度补偿。 本文论述了环境温度对光学系统性能的影响及补偿方法,衍射光学元件的成像理论及像差分析。推导了物面位于有限远和无限远时,实现热补偿的通用条件;并阐述了利用归化T-C 图设计消热差和消色差的红外光学系统的原理和方法。设计了波段为8~12 μm、视场为2ω=16°的折衍混合红外光学系统,该系统使用硒化锌和锗两种红外材料,在20~50℃的温度范围内的成像质量接近衍射极限。 文中还叙述了用英国Taylor Hobson公司的NANOFORM 250型纳米级金刚石车床在单晶锗平面基体上加工衍射面的主要工艺过程,并给出了加工结果。最后给出了用美国OPTIKOS 公司的传递函数仪测出的系统在不同温度下测试结果。测试结果表明系统在20-50℃的温度范围内性能稳定。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张鑫;贾宏光;;大相对孔径红外消热差物镜设计[J];中国光学;2011年04期
2 陈德富;李相军;朱敏;;一种红外镜头的被动式无热补偿设计[J];光电技术应用;2011年03期
3 ;红外光纤[J];光学仪器;2009年04期
4 顿雄;孟军合;张振;;被动无热化切换式长波红外双视场望远镜[J];应用光学;2011年04期
5 吴东威;;插针式简易定中心法在红外物镜装配中的应用[J];光学仪器;2010年03期
6 张良;刘红霞;;长波红外连续变焦光学系统的设计[J];红外与激光工程;2011年07期
7 袁群;高志山;李建欣;周宇轩;褚光;石钖;;斐索式红外干涉仪研制和测试技术研究[J];中国激光;2011年08期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李玉涛;王继承;问会青;张天孝;;基于ANSYS Workbench的红外光学系统的热机耦合分析[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
2 张泉;;红外光学系统中心偏装调的研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 刘建峰;沈飞;;制冷技术在空间红外光学系统的应用[A];第十八届十三省市光学学术会议论文集[C];2010年
4 耿安兵;王海涛;李升辉;;红外光学系统被动热不敏设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 马小龙;杨建峰;阮萍;李福;李婷;常凌颖;;一种紧凑的具有100%冷光阑效率的中红外光学系统的无热化设计[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
6 李思涛;叶嘉雄;阮玉;徐启阳;郭志霞;;二元光学元件的制作及其误差分析[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
7 孟庆超;潘国庆;张运强;姜成舟;;红外光学系统的无热化设计[A];第二届红外成像系统仿真测试与评价技术研讨会论文集[C];2008年
8 邓键;柳继勇;;像旋扫描在红外光学系统的应用研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
9 娄迪;白剑;侯西云;杨国光;;谐衍/折光学在可见光波段的应用研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
10 栾亚东;;红外扫描成像系统中冷反射的光学抑制[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 陈敏;二元光学的组件设计技术与实现方法研究[D];南京航空航天大学;2008年
2 于斌;利用二元光学透镜轴向色散的凝视光谱成像性能研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
3 温海东;光折变相位图和相位元件[D];南开大学;2001年
4 孙博;基于差频技术及光学参量方法产生可调谐THz波的研究[D];天津大学;2007年
5 娄迪;谐衍射光学设计理论和应用研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张羽;被动热补偿型折衍混合红外光学系统的研制[D];华中科技大学;2005年
2 王佩斯;红外光学系统像面装调与检测方法的研究[D];长春理工大学;2012年
3 武晓晨;位标指示器红外光学系统设计[D];西安工业大学;2012年
4 万青松;基于二元光学的阵列位相环的设计与研究[D];安徽大学;2010年
5 赵翠玲;基于二元光学的摄远物镜设计[D];长春理工大学;2010年
6 李利;双波段红外光学系统的无热化设计[D];南京航空航天大学;2012年
7 谭旭东;蝶形SOA器件耦合封装技术研究[D];四川大学;2004年
8 熊杰;基于二元光学的耦合透镜与阵列天线研究[D];华中科技大学;2011年
9 袁博;红外生命探测仪的设计研究[D];长春理工大学;2010年
10 雷媛萍;长波红外系统光学设计[D];长春理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 记者 赵洪亮 董乐平;图们工业总产值首次突破7亿元[N];延边日报;2006年
2 记者张冬素通讯员单泠;浙大首创国内新型光学成像系统[N];浙江日报;2002年
3 唐伟;超高密度超快速光学体全息存储研究成功[N];科技日报;2006年
4 记者 赵洪亮 董乐平;图们市领导干部包保大项目成为“铁规则”[N];延边日报;2006年
5 卢家兴;中科院频传科研捷报[N];大众科技报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978