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基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计

张建忠 杨乐 郭帮辉 谭向全 王健 孙强

张建忠, 杨乐, 郭帮辉, 谭向全, 王健, 孙强. 基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1758-1764.
引用本文: 张建忠, 杨乐, 郭帮辉, 谭向全, 王健, 孙强. 基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1758-1764.
Zhang Jianzhong, Yang Le, Guo Banghui, Tan Xiangquan, Wang Jian, Sun Qiang. Optical design of MWIR/LWIR scene projector with hamonic diffraction element[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1758-1764.
Citation: Zhang Jianzhong, Yang Le, Guo Banghui, Tan Xiangquan, Wang Jian, Sun Qiang. Optical design of MWIR/LWIR scene projector with hamonic diffraction element[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1758-1764.

基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计

基金项目: 

国家自然科学基金(60977001);国家863计划(2007AA12Z10)

详细信息
    作者简介:

    张建忠(1986-),男,博士生,主要从事可见光红外视景仿真方面的研究。Email:zhangjz_ciomp@yahoo.cn;孙强(1973-),男,研究员,主要从事红外光学系统方面的研究。Email:sunq@ciomp.an.cn

    张建忠(1986-),男,博士生,主要从事可见光红外视景仿真方面的研究。Email:zhangjz_ciomp@yahoo.cn;孙强(1973-),男,研究员,主要从事红外光学系统方面的研究。Email:sunq@ciomp.an.cn

  • 中图分类号: O435.1

Optical design of MWIR/LWIR scene projector with hamonic diffraction element

  • 摘要: 针对红外中波/长波双波段制导系统性能测试与评估的需求,设计了一套基于数字微镜器件的红外双波段视景仿真光学系统,包括投影镜头和照明系统。讨论了大出瞳距、大后工作距情况下红外双波段投影系统的像差特性及设计方法,采用反摄远结构和谐衍射面结合的方案,解决了由双波段、大出瞳距离和大后工作距带来的系统彗差、像散、畸变以及色差难以平衡的问题。采用柯勒式直接照明的方案,解决了斜入射情况下均匀照明的问题,提高了光能利用率并有效地控制了杂光的影响。最终仿真系统全视场角为5,F#为2.4,出瞳距离190 mm,出瞳直径84 mm,系统畸变小于0.1%,中波时系统奈奎斯特频率36 lp/mm下各视场调制传递函数大于0.4,长波时中间频率20 lp/mm处传递函数均大于0.38;照明均匀性高于98.5%。满足红外中波/长波双波段高质量模拟仿真的需求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-05
  • 修回日期:  2012-12-03
  • 刊出日期:  2013-07-25

基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计

    作者简介:

    张建忠(1986-),男,博士生,主要从事可见光红外视景仿真方面的研究。Email:zhangjz_ciomp@yahoo.cn;孙强(1973-),男,研究员,主要从事红外光学系统方面的研究。Email:sunq@ciomp.an.cn

    张建忠(1986-),男,博士生,主要从事可见光红外视景仿真方面的研究。Email:zhangjz_ciomp@yahoo.cn;孙强(1973-),男,研究员,主要从事红外光学系统方面的研究。Email:sunq@ciomp.an.cn

基金项目:

国家自然科学基金(60977001);国家863计划(2007AA12Z10)

  • 中图分类号: O435.1

摘要: 针对红外中波/长波双波段制导系统性能测试与评估的需求,设计了一套基于数字微镜器件的红外双波段视景仿真光学系统,包括投影镜头和照明系统。讨论了大出瞳距、大后工作距情况下红外双波段投影系统的像差特性及设计方法,采用反摄远结构和谐衍射面结合的方案,解决了由双波段、大出瞳距离和大后工作距带来的系统彗差、像散、畸变以及色差难以平衡的问题。采用柯勒式直接照明的方案,解决了斜入射情况下均匀照明的问题,提高了光能利用率并有效地控制了杂光的影响。最终仿真系统全视场角为5,F#为2.4,出瞳距离190 mm,出瞳直径84 mm,系统畸变小于0.1%,中波时系统奈奎斯特频率36 lp/mm下各视场调制传递函数大于0.4,长波时中间频率20 lp/mm处传递函数均大于0.38;照明均匀性高于98.5%。满足红外中波/长波双波段高质量模拟仿真的需求。

English Abstract

参考文献 (25)

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