高分辨折反式红外探测系统光学设计

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高分辨折反式红外探测系统光学设计

朱钧, 朱景雷, 冯辰, 魏继卿, 侯威

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朱钧, 朱景雷, 冯辰, 魏继卿, 侯威. 高分辨折反式红外探测系统光学设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1280-1284.

引用本文:

朱钧, 朱景雷, 冯辰, 魏继卿, 侯威. 高分辨折反式红外探测系统光学设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1280-1284.

Zhu Jun, Zhu Jinglei, Feng Chen, Wei Jiqing, Hou Wei. Design of refracting reflecting infrared detection optical system with high spatial resolution[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1280-1284.

Citation:

Zhu Jun, Zhu Jinglei, Feng Chen, Wei Jiqing, Hou Wei. Design of refracting reflecting infrared detection optical system with high spatial resolution[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1280-1284.

高分辨折反式红外探测系统光学设计

1.
清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084;
2.
清华大学清华-富士康纳米科技研究中心,北京 100084

作者简介:
朱钧（1971- ），男，副研究员，博士生导师，博士，主要从事自由曲面、光学设计、纳米光学等方面的研究。Email：j_zhu@tsinghua.edu.cn

中图分类号: TN215

Design of refracting reflecting infrared detection optical system with high spatial resolution

1.
Department of Precision Measurement Technology and Instruments,Tsinghua University,Beijing 100084,China;
2.
Tsinghua-Foxconn Nanotechnology Research Center,Tsinghua University,Beijing 100084,China

摘要: 在红外探测中，传统红外焦平面阵列以及单像元扫描式探测器的像元难以分辨更精细的红外光强分布，为了提高红外探测的分辨能力，采用灵敏度高且可以将红外光分布转化为可见光分布的碳纳米管薄膜作为红外激光的接收器，把红外光探测转化为可见光探测，并以此为基础设计了一个折返式的光学成像系统进行红外光高分辨探测。优化并使用柯克式镜组降低了因球面反射镜曲率半径引起的大场曲，从而提高了系统成像质量和分辨率。通过光学设计优化得到了具有高传递函数值（MTF）、低场曲的折反式系统，从而使高分辨率的红外探测系统成为可能。
- 高分辨红外探测系统 /
- 折反式系统 /
- 柯克式镜组 /
- 消场曲 /
- 碳纳米管薄膜
Abstract: It's difficult for both a single pixel scanning detector and a pixel array detector to test minutely in infrared region. An infrared laser receptor was adopted to increase the spatial resolution of infrared laser detection. The receptor consisted of a high infrared sensitive material Carbon Nanotube film which could convert infrared light into visible light. A refracting reflecting optical system was designed to detect the visible light converted by the receptor which can increase the spatial resolution compared with the infrared system. The Cooke Triplet lenses were used to reduce the system field curvature. The refracting reflecting optical system was finally optimized to have high value of MTF and low field curvature, which make the high resolution infrared detection possible.
- high resolution infrared detection system /
- refracting reflecting optical system /
- cooke triplet lenses /
- field curvature elimination /
- carbon nanotube films

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高分辨折反式红外探测系统光学设计

1. 清华大学精密仪器与机械学系,北京 100084;

2. 清华大学清华-富士康纳米科技研究中心,北京 100084

作者简介:
朱钧（1971- ），男，副研究员，博士生导师，博士，主要从事自由曲面、光学设计、纳米光学等方面的研究。Email：j_zhu@tsinghua.edu.cn

收稿日期: 2012-09-20
修回日期: 2012-10-23
刊出日期: 2013-05-25

中图分类号: TN215

关键词:

摘要: 在红外探测中，传统红外焦平面阵列以及单像元扫描式探测器的像元难以分辨更精细的红外光强分布，为了提高红外探测的分辨能力，采用灵敏度高且可以将红外光分布转化为可见光分布的碳纳米管薄膜作为红外激光的接收器，把红外光探测转化为可见光探测，并以此为基础设计了一个折返式的光学成像系统进行红外光高分辨探测。优化并使用柯克式镜组降低了因球面反射镜曲率半径引起的大场曲，从而提高了系统成像质量和分辨率。通过光学设计优化得到了具有高传递函数值（MTF）、低场曲的折反式系统，从而使高分辨率的红外探测系统成为可能。

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