非制冷高变倍比连续变焦光学系统的设计

张良, 刘红霞

张良, 刘红霞. 非制冷高变倍比连续变焦光学系统的设计[J]. 应用光学, 2012, 33(2): 250-254.
引用本文: 张良, 刘红霞. 非制冷高变倍比连续变焦光学系统的设计[J]. 应用光学, 2012, 33(2): 250-254.
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ZHANG Liang, LIU Hong-xia. Optical design of uncooled high zoom ratio continuous-zoom lens[J]. Journal of Applied Optics, 2012, 33(2): 250-254.
Citation: ZHANG Liang, LIU Hong-xia. Optical design of uncooled high zoom ratio continuous-zoom lens[J]. Journal of Applied Optics, 2012, 33(2): 250-254.
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非制冷高变倍比连续变焦光学系统的设计

  • 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所,河南 洛阳 471009

详细信息
    通讯作者:

    张良（1973-）,男，开封市人，高级工程师，工学硕士，主要从事红外系统总体技术与光学系统设计技术研究。

  • 中图分类号: TN202

Optical design of uncooled high zoom ratio continuous-zoom lens

  • Luoyang electro-optical equipment research institute of AVIC,Luoyang 471009,China

摘要

    摘要
  • 摘要: 针对长波非制冷氧化钒320240像元焦平面阵列探测器，像元间距25 m25 m，采用变焦距光学系统设计原理，引入非球面和衍射面设计技术进行像差平衡，设计了长波红外连续变焦光学系统。该系统工作波段为8 m～12 m，视场为2.86～50连续可变，F数为1.2，变倍比为18∶1，在整个变焦范围内，光学调制传递函数在0.5以上，接近衍射极限，并且全视场能量70％集中在探测器的一个像元内。整个变焦光学系统仅使用一种红外材料(单晶锗)进行像差矫正。
    Abstract: Aiming at the long-wave uncooled vanadium oxide focal plane arrays ( FPA) detector with 320240 pixels and 25 m25 m pixel pitch, an long-wave infrared continuous zoom optical system is designed, based on the optical zoom theory, as well as the aspheric and diffractive aberration balancing method. Its spectral range is 8 m～12 m, field of view(FOV) is 2.86～50,F number is 1.2 and zoom ratio is 18∶1. In the all optical zoom range, the modulation transfer function (MTF) is above 0.5 approaching the diffraction limit, and 70 % of the encircled energy is concentrated in one pixel of detector. Moreover, only one common infrared material of germanium is used to balance the aberration.
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