文档介绍：第卷第期红外技术.
年月.
高空预警探测用口径红外非球面光学系统设计
刘群龙,吴晗平,一,熊衍建吕照顺周伟,
.武汉工程大学光电子系统技术研究所,湖北武汉;.湘潭大学材料与光电物理学院,湖南湘潭
摘要:针对高空预警探测系统中红外光学系统的需求,在分析大口径光学系统结构特点的基础上,研
究了非球面系统的特点,,提出系统主要性能指标,并设计了一个符
合要求的口径红外非球面光学系统。系统采用全非球面的设计,经过系统优化、像差和热差
分析。该系统具有结构简单、质量轻、口径大、焦距长、失真小以及良好温度适应性等特点。
关键词:高空预警;大口径;红外光学系统;非球面;设计
中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ——.

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大了无线电探测的困难。与此形成对比的是,这类目
引言
标运动时与空气的摩擦和其发动机的尾焰均会产生
随着现代空间技术手段的不断提高,越来越多的强烈的红外辐射,有利于红外系统对目标的探测。高
情况下需要对远距离的目标进行观察和监视。由于要空预警探测光学系统作为一种红外预警探测系统的
对远距离的物体清晰成像,所以对观察用光学系统的重要组成部分,其作用不可忽视【。为了满足大口径
要求也随之提高。能实现远距离观察和测量的大口径预警探测光学系统相关性能要求,本文设计了一个
光学系统其应用也越来与广泛。但是随着使用环境越口径的红外非球面光学系统,其系统具有结
来越复杂,大型光学仪器对自身红外光学系统性能的构简单、环境适应性好等特点。
要求也越来越高。在大口径红外光学系统设计中经常
系统结构分析
会遇到系统的体积、重量、所选材料、使用温度范围
等同成像质量及其它技术要求的矛盾,如不很好解. 系统结构形式
决,则难以适应现代大口径光学系统性能的需求,。反射式系统是大口径光学系统中用的较多的一
军事上,随着隐身技术的发展,导弹和各类作战类光学结构,相对于折射式系统来说,反射式系统不
飞机平台的雷达反射截面积呈现显著减小的趋势,增存在色差,且没有二级光谱,特别是对于红外系统来
收稿日期:...
作者简介:刘群龙一,男,湖北汉川人,本科,主要研究方向为红外光学系统设计。
通讯作者:吴晗平指导老师一,男,湖南澧县人,工学博士,教授,博士生导师。主要研究方向为光电子系统总体技术及设计。作为主要完成
人获国防科学技术奖一等奖一项,作为第一完成人获中国人民解放军科学技术进步奖三等奖四项,以第一作者出版国家军用标准一部,由科学
出版社出版独撰学术专著二部,独立或以第一作者在国内外发表论文余篇。.。
第卷第期红外技术、, .
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说,由于红外材料的特殊性,适用于折射式系统的红
外材料不多,且受到现有加工工艺的影响,难以满足:: 一
大口径系统的要求。反射系统一般情况下视场角较
:
小,为了校正像差扩大视场,人们采用反射镜加折射≥一’
改正镜的形式设计出了折反射式光学系统。典型的红—系统要求球差彗差为零,令,则有:
外光学折反系统中,