【摘 要】
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该论文以折/衍混合的红外及可见光波段Petzval型物镜的设计为主要研究方向.主要的研究工作如下:1.为满足红外光学系统高环境适应性的发展要求,在传统红外Petzval型物镜的基础
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该论文以折/衍混合的红外及可见光波段Petzval型物镜的设计为主要研究方向.主要的研究工作如下:1.为满足红外光学系统高环境适应性的发展要求,在传统红外Petzval型物镜的基础上设计了折/衍混合的超宽温消热差Si-Ge四片式Petzval型物镜.该物镜可在-60~160℃的超宽温度范围内工作,环境适应性很强.整个工作温度范围内,成像质量高而稳定.该系统可适用于像元尺寸大于25μm的非制冷凝视式焦平面阵列探测器.2.设计了消热差的中波红外高分辨率Petzval型折/衍混合物镜.该物镜有效焦长为176mm,F/＃为1.1,视场角为0.5°,工作温度范围为-20~50℃.在整个工作温度范围内,在空间频率20lp/mm处,MTF保持在0.80以上,几何点直径控制在20μm以内.该系统可适用于高分辨率的红外焦平面阵列探测器.与传统光学Petzval型物镜相比,该系统具有以下优点:1)工作温度范围显著加宽.2)在工作温度范围内,系统的MTF基本保持不变,接近衍射极限.3)在材料选择上,仅使用最常用的Si、Ge两种材料,省去了昂贵的ZnSe材料.4)衍射元件的最小特征尺寸大,易于加工.3.以传统的5片可见光波段Petzval型物镜为基础,设计了一个折/衍混合的可见光波段Petzval型物镜.该物镜的主要光学参数为f=101.5mm,F/＃=1.60,HFOV=6.79°,只由两种材料、三片元件组成,其中包含一个二元面和一个非球面,重量仅是传统物镜的30﹪,而且像差特性也有很大改善,系统达到MTF=0.5的成像质量所对应的空间频率大于201p/mm,满足现代摄影和光电摄像的要求.
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