雙波段共口徑連續(xù)共變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、可見光、中波紅外雙波段共口徑連續(xù)共變焦光學(xué)系統(tǒng)可以很好的提高光電設(shè)備對(duì)多層次全方位目標(biāo)信息的探測(cè)識(shí)別概率，多波段同時(shí)成像光學(xué)系統(tǒng)在目標(biāo)識(shí)別方面有很好的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，可見光、中波紅外多波段光學(xué)系統(tǒng)能夠在白天能見度較好的情況下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行高分辨率成像，夜間或者能見度較低的情況下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行輻射特性探測(cè)。將連續(xù)變焦系統(tǒng)和可見光、中波紅外雙波段系統(tǒng)融合進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)成像，構(gòu)建成雙波段共口徑連續(xù)共變焦光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對(duì)不同波段進(jìn)行瞬間實(shí)時(shí)切換，避免了傳統(tǒng)

2、多波段系統(tǒng)波段之間切換耗時(shí)的弊端，在系統(tǒng)性能和捕獲多層次目標(biāo)能力方面有了很大的提高。
　　通過對(duì)雙波段變焦理論和可見光、中波紅外雙波段共焦理論進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一款將可見光、中波紅外雙波段進(jìn)行共口徑融合的光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)變焦范圍為21.5mm～171.5mm，變焦比為8倍。為了補(bǔ)償雙波段之間的焦距差異，對(duì)雙波段連續(xù)共變焦系統(tǒng)焦距之間的差異及變倍比差進(jìn)行分析，根據(jù)差異分析結(jié)果，推導(dǎo)了雙波段共焦公式和三片消色差公式，通過雙波段共焦理公式和

3、三片消色差理論公式完成了對(duì)雙波段共焦理想光學(xué)系統(tǒng)的搭建。對(duì)理想光學(xué)系統(tǒng)的像差進(jìn)行分析，并利用光焦度相同不同透鏡形狀校正像差能力不同，對(duì)理想透鏡組進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的共口徑連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)在任意變焦位置處，可見光波段和中波紅外之間的焦距差小于系統(tǒng)的焦深值，通過光線反向追跡，完成紅外光學(xué)系統(tǒng)的冷反射分析和抑制。并在-40～60℃完成雙波段共口徑連續(xù)共變焦光學(xué)系統(tǒng)的無熱化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，可見光在801p/mm處傳遞函數(shù)值大于0.6，中波紅