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

大口径硫系玻璃内部缺陷检测物镜设计及实验验证

姜波 吴越豪 戴世勋 聂秋华 张勤远 木锐

姜波, 吴越豪, 戴世勋, 聂秋华, 张勤远, 木锐. 大口径硫系玻璃内部缺陷检测物镜设计及实验验证[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0718002
引用本文: 姜波, 吴越豪, 戴世勋, 聂秋华, 张勤远, 木锐. 大口径硫系玻璃内部缺陷检测物镜设计及实验验证[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0718002
Jiang Bo, Wu Yuehao, Dai Shixun, Nie Qiuhua, Zhang Qinyuan, Mu Rui. Optical design of inspection lens for internal defect of large-diameter chalcogenide glasses and experimental verification[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0718002
Citation: Jiang Bo, Wu Yuehao, Dai Shixun, Nie Qiuhua, Zhang Qinyuan, Mu Rui. Optical design of inspection lens for internal defect of large-diameter chalcogenide glasses and experimental verification[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 718002-0718002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0718002

大口径硫系玻璃内部缺陷检测物镜设计及实验验证

doi: 10.3788/IRLA201645.0718002
基金项目: 

国家科技部重大国际合作项目(2011DFA12040);浙江省自然科学基金(LQ15F050002);发光材料与器件国家重点实验室开放基金(2014-skllmd-01);浙江省重中之重学科开放基金(XKXL1320,XKL141039);宁波市自然科学基金(2014A610125)

详细信息
    作者简介:

    姜波(1990-),男,硕士生,主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email:nbu_jiangbo@163.com;吴越豪(1982-),男,副研究员,博士,主要从事硫系玻璃光学设计、硫系玻璃光器件方面的研究。Email:wuyuehao@nbu.edu.cn

    姜波(1990-),男,硕士生,主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email:nbu_jiangbo@163.com;吴越豪(1982-),男,副研究员,博士,主要从事硫系玻璃光学设计、硫系玻璃光器件方面的研究。Email:wuyuehao@nbu.edu.cn

  • 中图分类号: TN216

Optical design of inspection lens for internal defect of large-diameter chalcogenide glasses and experimental verification

  • 摘要: 大口径硫系玻璃在军事及民用高分辨率红外夜视成像领域有着重要的应用价值。现阶段缺少针对大口径硫系玻璃内部缺陷(包括条纹、杂质和裂纹等)进行量化评价的检测技术,因此硫系玻璃的品质控制成为了限制其大范围发展的瓶颈之一。针对课题组大口径硫系玻璃的透射光谱特性以及现有的近红外照相机的光谱响应特性,提出了一种工作在近红外波段的大口径硫系玻璃内部缺陷检测技术并设计成像镜头,镜头包含了使用K9、F6玻璃的三片双胶合透镜,有效焦距为200 mm,在近红外波段0.95~1.05 m实现消色差,成像质量接近衍射极限。根据镜头特点搭建了大口径硫系玻璃内部缺陷测试装置,实验验证了镜头的分辨率与设计要求相符,并可针对大口径硫系玻璃的各种内部缺陷进行有效检测。
  • [1] Dai Shixun, Chen Huiguang, Li Maozhong, et al. Chalcogenide glasses and their infrared optical applications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(4):847-852. (in Chinese)戴世勋, 陈惠广, 李茂忠, 等. 硫系玻璃及其在红外光学系统中的应用[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(4):847-852.
    [2] Shi Guangwei, Zhang Xin, Wang Lingjie, et al. Application of the new chalcogenide glass in design of low cost thermal imaging systems[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(4):615-619. (in Chinese)史广维, 张新, 王灵杰, 等. 新型硫系玻璃在低成本热成像系统设计中的应用[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(4):615-619.
    [3] Chen Guorong, Zhang Xianghua. Development of fine molded chalcogenide glasses for IR night version[J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2004, 23(1):3-7. (in Chinese)陈国荣, 章向华. 红外夜视仪用精密模压硫系玻璃研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2004, 23(1):3-7.
    [4] Jiang Bo, Wu Yuehao, Dai Shixun, et al. Application of chalcogenide glasses in designing a vehicle-mounted infrared imaging lens for civilian applications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(6):1739-1745. (in Chinese)姜波, 吴越豪, 戴世勋, 等. 硫系玻璃在民用红外车载成像系统中的应用[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(6):1739-1745.
    [5] Lu Yajing, Song Baoan, Xu Tiefeng, et al. Design of refractive-diffractive night vision system based on chalcogenide glass[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2013, 50(12):122204. (in Chinese)芦雅静, 宋宝安, 徐铁峰,等. 基于硫系玻璃的汽车夜视折衍光学系统[J]. 激光与光电子学进展, 2013, 50(12):122204.
    [6] Hilton A. Chalcogenide Glasses for Infrared Optics[M]. New York:McGraw-Hill, Inc, 2010:114-118.
    [7] Song Baoan, Wang Qiaofang, Zhang Yingzhao, et al. Optical inhomogeneity of IR Se-based chalcogenide glasses and influencing factor analysis[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(8):1985-1989. (in Chinese)宋宝安, 王乔方, 张莹昭,等. 红外硒基硫系玻璃光学非均匀性及影响因素分析[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(8):1985-1989.
    [8] Fu qiang, Zhang Xin. Athermalization of the medium-wave infrared optical system based on chalcogenide glasses[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(5):1467-1471. (in Chinese)付强, 张新. 基于硫系玻璃的中波红外光学系统无热化设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(5):1467-1471.
    [9] Huang Lei, Xin Liping, Han Xuhui, et al. Auto-focusing of wide-angle astronomical telescope[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(1):174-183. (in Chinese)黄垒, 辛立平, 韩旭辉, 等. 广角天文望远镜的自动调焦[J]. 光学精密工程, 2015, 23(1):174-183.
    [10] Wang Hong. Optical system or ultraviolet warning camera with widefield of view and large relative aperture[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(12):3212-3216. (in Chinese)王红. 大相对孔径大视场紫外告警相机光学系统[J]. 光学精密工程, 2014, 22(12):3212-3216.
  • [1] 宣斌, 赵泽宇, 罗曜伟, 魏群, 朱倚娴, 王亚军.  宽光谱可见-短波红外成像光学系统设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(4): 20220638-1-20220638-8. doi: 10.3788/IRLA20220638
    [2] 彭星, 翟德德, 石峰, 田野, 宋辞, 铁贵鹏, 沈永祥, 乔硕, 申箫, 张万里, 王盛, 阮宁烨.  高反射工件表面缺陷偏振检测光学系统设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(6): 20220863-1-20220863-14. doi: 10.3788/IRLA20220863
    [3] 刘欣, 杨忠明, 刘兆军, 王继红.  大口径快反镜面形测试系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210514-1-20210514-9. doi: 10.3788/IRLA20210514
    [4] 张继艳, 孙丽婷, 秦腾.  长波红外鱼眼凝视光学系统设计 . 红外与激光工程, 2022, 51(11): 20220430-1-20220430-8. doi: 10.3788/IRLA20220430
    [5] 赵雨时, 贺文俊, 刘智颖, 付跃刚.  光谱维编码中红外光谱成像系统的光学设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210700-1-20210700-9. doi: 10.3788/IRLA20210700
    [6] 曲锐, 郭惠楠, 曹剑中, 杨建峰.  可见-近红外无热化连续变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(9): 20210090-1-20210090-7. doi: 10.3788/IRLA20210090
    [7] 陈建发, 潘枝峰, 王合龙.  超大视场红外光学镜头设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190443-1-20190443-6. doi: 10.3788/IRLA20190443
    [8] 张禹, 杨忠明, 刘兆军, 王继红.  大口径多光谱通道波前测量系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(8): 20190559-1-20190559-7. doi: 10.3788/IRLA20190559
    [9] 孙宝清, 江山, 马艳洋, 蒋文杰, 殷永凯.  单像素成像在特殊波段及三维成像的应用发展 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303016-0303016-16. doi: 10.3788/IRLA202049.0303016
    [10] 王强, 胡秋平, 邱金星, 裴翠祥, 刘铭, 李欣屹, 周洪斌.  航空复合材料内部缺陷差动式激光红外热成像检测 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 504003-0504003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0504003
    [11] 袁立银, 谢佳楠, 侯佳, 吕刚, 何志平.  紧凑型红外成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418001-0418001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0418001
    [12] 王静, 吴越豪, 戴世勋, 徐铁峰, 木锐.  硫系玻璃在长波红外无热化连续变焦广角镜头设计中的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 321001-0321001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0321001
    [13] 霍娟, 李明飞, 杨然, 赵连洁, 张安宁, 莫小范.  基于单像素探测器的高灵敏度近红外成像系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 1-5. doi: 10.3788/IRLA201645.S104001
    [14] 李宏壮, 赵勇志, 马鑫雪, 于树海, 殷丽梅.  大口径折反式三组元连续变焦距光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3037-3042.
    [15] 赵延, 邓键, 于德志, 马燕.  光学被动消热差的长波红外双视场光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1545-1548.
    [16] 巩盾, 王红.  空间高光谱成像仪的光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 541-545.
    [17] 刘子寒, 季轶群, 石荣宝, 陈宇恒, 沈为民.  机载红外推扫成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2941-2946.
    [18] 闫兴涛, 杨建峰, 薛彬, 马小龙, 赵意意, 卜凡.  Offner型成像光谱仪前置光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2712-2717.
    [19] 赵坤, 李升辉.  双孔径红外变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2889-2893.
    [20] 姜凯, 周泗忠, 王艳彬, 段晶, 赵睿, 张恒金.  大口径离轴折反式中波红外连续变焦系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2467-2471.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  440
  • HTML全文浏览量:  60
  • PDF下载量:  224
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-17
  • 修回日期:  2015-12-20
  • 刊出日期:  2016-07-25

大口径硫系玻璃内部缺陷检测物镜设计及实验验证

doi: 10.3788/IRLA201645.0718002
    作者简介:

    姜波(1990-),男,硕士生,主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email:nbu_jiangbo@163.com;吴越豪(1982-),男,副研究员,博士,主要从事硫系玻璃光学设计、硫系玻璃光器件方面的研究。Email:wuyuehao@nbu.edu.cn

    姜波(1990-),男,硕士生,主要从事红外光学系统设计方面的研究。Email:nbu_jiangbo@163.com;吴越豪(1982-),男,副研究员,博士,主要从事硫系玻璃光学设计、硫系玻璃光器件方面的研究。Email:wuyuehao@nbu.edu.cn

基金项目:

国家科技部重大国际合作项目(2011DFA12040);浙江省自然科学基金(LQ15F050002);发光材料与器件国家重点实验室开放基金(2014-skllmd-01);浙江省重中之重学科开放基金(XKXL1320,XKL141039);宁波市自然科学基金(2014A610125)

  • 中图分类号: TN216

摘要: 大口径硫系玻璃在军事及民用高分辨率红外夜视成像领域有着重要的应用价值。现阶段缺少针对大口径硫系玻璃内部缺陷(包括条纹、杂质和裂纹等)进行量化评价的检测技术,因此硫系玻璃的品质控制成为了限制其大范围发展的瓶颈之一。针对课题组大口径硫系玻璃的透射光谱特性以及现有的近红外照相机的光谱响应特性,提出了一种工作在近红外波段的大口径硫系玻璃内部缺陷检测技术并设计成像镜头,镜头包含了使用K9、F6玻璃的三片双胶合透镜,有效焦距为200 mm,在近红外波段0.95~1.05 m实现消色差,成像质量接近衍射极限。根据镜头特点搭建了大口径硫系玻璃内部缺陷测试装置,实验验证了镜头的分辨率与设计要求相符,并可针对大口径硫系玻璃的各种内部缺陷进行有效检测。

English Abstract

参考文献 (10)

目录

    /

    返回文章
    返回