基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计

吕银环 , 张涛 , 童广辉 , 崔维鑫

文章导航 > 中国光学 > 2009 > 2(6): 543-549

吕银环, 张涛, 童广辉, 崔维鑫. 基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计[J]. 中国光学, 2009, 2(6): 543-549.

引用本文:

吕银环, 张涛, 童广辉, 崔维鑫. 基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计[J]. 中国光学, 2009, 2(6): 543-549.

Lü Yin-huan, ZHANG Tao, TONG Guang-hui, CUI Wei-xin. Design of optical system based on diffraction optics for infrared weak target detection[J]. Chinese Optics, 2009, 2(6): 543-549.

Citation:

Lü Yin-huan, ZHANG Tao, TONG Guang-hui, CUI Wei-xin. Design of optical system based on diffraction optics for infrared weak target detection[J]. Chinese Optics, 2009, 2(6): 543-549.

基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计

1.
中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083

通讯作者: 吕银环

Design of optical system based on diffraction optics for infrared weak target detection

1.
Shanghai Institute of Technical Physics，Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200083,China

More Information

Corresponding author: Lü Yin-huan

摘要: 根据非制冷焦平面阵列（FPA）探测器性能参数以及所需探测红外弱目标的大小与探测距离，计算并设置了系统参数，设计并研制了与之相匹配的长波红外光学系统，实现了对红外弱目标的探测。该红外光学系统基于6°×6°视场角，采用像方远心光路来实现。分析与计算结果表明，采用衍射非球面设计的由两片Ge镜片组成的红外弱目标探测光学系统具有重量轻、系统能量传输效率高和像质优良的优势。与三片球面Ge-AMTIR1-Ge红外光学系统相比，系统质量轻25%，能量传输效率高7%；与常规非球面Ge-Ge透镜系统相比，像质改善50%。比较结果显示，可见衍射非球面光学元件在红外弱目标探测系统中具有较好的应用前景。
- 长波红外光学系统 /
- 像方远心光路 /
- 衍射非球面
Abstract: A long wave infrared optical system was designed and developed by setting the system parameters based on the performance of a non-refrigeration focal-plane array(FPA) detector and by calculating the sizes and detection distances of an infrared weak target, and then the target detection for weak signals was realized successfully. This infrared optical system based a field of view in 6°×6° is implemented with the image space centrifugal path. Analysis and calculation results show that the optical system with two pieces of Ge-based diffraction optics has advantages of lower weight, higher energy transmission ability and good image quality. As compared with that of the three-piece spherical surface Ge-AMTIR1-Ge system, the weight of the system has lighted by 25% and the efficiency has improved by 7%. Moreover, the image quality has improved 50% than that of the traditional aspheric surface Ge-Ge method. These results show that the optical system has a wider application future in infrared weak target detection fields.
- long wave infrared optical system /
- image space centrifugal path /
- diffraction aspheric surface

[1]	李昂, 王永刚, 邬志强, 张继友. 光学加工过程中高次非球面的三坐标测量数据处理 . 中国光学, 2020, 13(2): 302-312. doi: 10.3788/CO.20201302.0302
[2]	郑云达, 黄玮, 徐明飞, 潘云, 贾树强, 张晓菲, 卢勇男. 大视场高像质简单光学系统的光学-算法协同设计 . 中国光学, 2019, 12(5): 1090-1099. doi: 10.3788/CO.20191205.1090
[3]	王琪, 梁静秋, 梁中翥, 吕金光, 王维彪, 秦余欣, 王洪亮. 分孔径红外偏振成像仪光学系统设计 . 中国光学, 2018, 11(1): 92-99. doi: 10.3788/CO.20181101.0092
[4]	高松涛, 武东城, 苗二龙. 大偏离度非球面检测畸变校正方法 . 中国光学, 2017, 10(3): 383-390. doi: 10.3788/CO.20171003.0383
[5]	刘韬, 胡玥, 董健, 申军立. 激光主动照明光学系统设计 . 中国光学, 2016, 9(3): 342-348. doi: 10.3788/CO.20160903.0342
[6]	徐乐, 张春雷, 代雷, 张健. 高精度非回转对称非球面加工方法研究 . 中国光学, 2016, 9(3): 364-370. doi: 10.3788/CO.20160903.0364
[7]	王孝坤. 大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术 . 中国光学, 2016, 9(1): 130-136. doi: 10.3788/CO.20160901.0130
[8]	虞林瑶, 魏群, 张天翼, 王超, 韩景壮, 朱瑞飞, 宋宝奇, 贾宏光. 中波红外长焦距折反光学系统设计 . 中国光学, 2015, 8(2): 234-240. doi: 10.3788/CO.20150802.0234
[9]	骆守俊, 夏寅辉, 杨宁宁, 于繁迪. 扫描型长波红外连续变焦光学系统 . 中国光学, 2015, 8(1): 107-113. doi: 10.3788/CO.20150801.0107
[10]	王晶, 崔恩坤. 大视场曲面复眼光学系统设计 . 中国光学, 2014, 7(6): 969-974. doi: 10.3788/CO.20140706.0969
[11]	史光辉, 杨威. 用于图像拼接的电视摄像光学系统 . 中国光学, 2014, 7(4): 638-643. doi: 10.3788/CO.20140704.0638
[12]	白玉琢, 木锐, 马琳, 贾钰超, 普群雁, 薛经纬. 超长焦距红外双视场光学系统设计 . 中国光学, 2014, 7(4): 631-637. doi: 10.3788/CO.20140704.0631
[13]	曲贺盟, 张新. 高速切换紧凑型双视场无热化红外光学系统设计 . 中国光学, 2014, 7(4): 622-630. doi: 10.3788/CO.20140704.0622
[14]	秦华, 冯东太, 葛硕硕, 王勇. 组合非球面太阳能聚光镜的光学设计 . 中国光学, 2014, 7(5): 844-854. doi: 10.3788/CO.20140705.0844
[15]	师途, 杨甬英, 张磊, 刘东. 非球面光学元件的面形检测技术 . 中国光学, 2014, 7(1): 26-46. doi: 10.3788/CO.20140701.026
[16]	莫卫东, 范琦, 贾晋超, 张海防, 冯明德, 杨百遇, 李均盛. 非球面检测中最佳入射球面波和最佳参考球面波的确定 . 中国光学, 2012, 5(3): 263-269. doi: 10.3788/CO.20120503.0263
[17]	董科研, 王健, 孙强, 王洪亮, 李全熙, 姜会林. 机载双视场中波红外光学系统优化设计 . 中国光学, 2012, 5(6): 596-601. doi: 10.3788/CO.20120506.0596
[18]	王丽萍. 极紫外投影光刻光学系统 . 中国光学, 2010, 3(5): 452-461.
[19]	赵楠, 薛育, 王晶. 利用蒙特卡洛法分析红外光学系统的杂散辐射 . 中国光学, 2010, 3(6): 665-670.
[20]	撖芃芃. 成像光谱仪同心光学系统的研究 . 中国光学, 2009, 2(2): 157-162.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 3441
HTML全文浏览量: 104
PDF下载量: 1805
被引次数: 0

基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计

1. 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083

通讯作者: 吕银环

收稿日期: 2009-07-23
修回日期: 2009-09-24
刊出日期: 2009-12-20

关键词:

长波红外光学系统 /

像方远心光路 /

衍射非球面

摘要: 根据非制冷焦平面阵列（FPA）探测器性能参数以及所需探测红外弱目标的大小与探测距离，计算并设置了系统参数，设计并研制了与之相匹配的长波红外光学系统，实现了对红外弱目标的探测。该红外光学系统基于6°×6°视场角，采用像方远心光路来实现。分析与计算结果表明，采用衍射非球面设计的由两片Ge镜片组成的红外弱目标探测光学系统具有重量轻、系统能量传输效率高和像质优良的优势。与三片球面Ge-AMTIR1-Ge红外光学系统相比，系统质量轻25%，能量传输效率高7%；与常规非球面Ge-Ge透镜系统相比，像质改善50%。比较结果显示，可见衍射非球面光学元件在红外弱目标探测系统中具有较好的应用前景。

English Abstract

吕银环, 张涛, 童广辉, 崔维鑫. 基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计[J]. 中国光学, 2009, 2(6): 543-549.

引用本文:

吕银环, 张涛, 童广辉, 崔维鑫. 基于衍射光学元件的红外弱目标探测系统设计[J]. 中国光学, 2009, 2(6): 543-549.

Lü Yin-huan, ZHANG Tao, TONG Guang-hui, CUI Wei-xin. Design of optical system based on diffraction optics for infrared weak target detection[J]. Chinese Optics, 2009, 2(6): 543-549.

Citation:

Lü Yin-huan, ZHANG Tao, TONG Guang-hui, CUI Wei-xin. Design of optical system based on diffraction optics for infrared weak target detection[J]. Chinese Optics, 2009, 2(6): 543-549.

全文HTML

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回