光机热集成方法的红外系统应用

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光机热集成方法的红外系统应用

吴卫, 白瑜, 陈驰

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吴卫, 白瑜, 陈驰. 光机热集成方法的红外系统应用[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 618002-0618002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

引用本文:

吴卫, 白瑜, 陈驰. 光机热集成方法的红外系统应用[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(6): 618002-0618002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

Wu Wei, Bai Yu, Chen Chi. Application of optical, mechanical and thermal integration in infrared system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 618002-0618002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

Citation:

Wu Wei, Bai Yu, Chen Chi. Application of optical, mechanical and thermal integration in infrared system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(6): 618002-0618002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

光机热集成方法的红外系统应用

doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

吴卫¹,
白瑜²,
陈驰³

1.
武汉光迅科技股份有限公司,湖北武汉 430205;
2.
中国科学院光电技术研究所,四川成都 610209;
3.
华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室,湖北武汉 430223

作者简介:
吴卫(1985-),女,工程师,硕士,主要从事机械结构设计及分析方面的研究。Email:dutt0795@163.com

中图分类号: TH744

Application of optical, mechanical and thermal integration in infrared system

1.
Accelink Technologies Co.,Ltd.,Wuhan 430205,China;
2.
The Institute of Optics and Electronics,Chinese Academy Sciences,Chengdu 610209,China;
3.
Huazhong Institute of Electro-Optics-Wuhan National Laboratory for Optoelectronics,Wuhan 430223,China

摘要: 红外光学系统在军事、航空航天、民用等领域应用越来越广，系统面临的外界环境复杂多变。只用光学分析软件来评估系统性能的传统方法不仅无法综合考虑不同材料间耦合影响，也不能较为准确地描述热物理梯度场，因此对结果的精确性分析略显不足，而光机热集成分析是综合多物理场作用的有效方法，涵盖了光学、机械、热学三个方向对系统性能的影响因素。通过研究Zernike多项式拟合算法，编制了学科间的数据转换程序，实现了分析模块间的数据传输，并在热不敏红外系统的设计过程中采用光机热集成分析方法得到高低温工况下的光学系统传递函数，为指导系统设计改进、提高系统性能提供了有力的理论依据。
- 红外系统 /
- 光机热集成分析 /
- Zernike多项式 /
- 波面拟合 /
- 数据接口
Abstract: Infrared optical systems, facing with complex external environment, are widely used in military, aerospace, civil and other fields. The traditional method for evaluating system performance just by Optical Analysis Software should be improved, and thermal/structural/optical (TSO) integrated analysis is an effective method for synthesizing effects of multiple physical fields, which include optics, mechanics and thermology. The data conversion program between disciplines was compiled after researching Zernike polynomial fitting algorithm. The interface problem of data transmission in optical mechanical and thermal program was solved, and the thermal insensitivity optical system design was carried out using the TSO integrated analysis, as an example. The optical transfer function of infrared system under the high and low temperature environment was obtained by TSO integrated analysis, which provides a theoretical basis for the improvement of system design and performance.
- infrared system /
- thermal/structural/optical(TSO) integrated analysis /
- Zernike polynomial /
- wavefront fitting /
- data interface

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光机热集成方法的红外系统应用

doi: 10.3788/IRLA201948.0618002

1. 武汉光迅科技股份有限公司,湖北武汉 430205;

2. 中国科学院光电技术研究所,四川成都 610209;

3. 华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室,湖北武汉 430223

作者简介:
吴卫(1985-),女,工程师,硕士,主要从事机械结构设计及分析方面的研究。Email:dutt0795@163.com

收稿日期: 2019-02-05
修回日期: 2019-03-10
刊出日期: 2019-06-25

中图分类号: TH744

关键词:

摘要: 红外光学系统在军事、航空航天、民用等领域应用越来越广，系统面临的外界环境复杂多变。只用光学分析软件来评估系统性能的传统方法不仅无法综合考虑不同材料间耦合影响，也不能较为准确地描述热物理梯度场，因此对结果的精确性分析略显不足，而光机热集成分析是综合多物理场作用的有效方法，涵盖了光学、机械、热学三个方向对系统性能的影响因素。通过研究Zernike多项式拟合算法，编制了学科间的数据转换程序，实现了分析模块间的数据传输，并在热不敏红外系统的设计过程中采用光机热集成分析方法得到高低温工况下的光学系统传递函数，为指导系统设计改进、提高系统性能提供了有力的理论依据。

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