8～12μm折-衍混合物镜超宽温度消热差设计  

Athermalization Design of Wide Temperature Range for Hybrid Refractive-Diffractive Objective in 8～12 μm

作　　者：陈潇[1,2] 杨建峰[1] 马小龙[1] 白瑜[1,2] 何佶珂[3] 何建伟[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院西安光学精密机械研究所空间光学研究室,陕西西安710119 [2]中国科学院研究生院,北京100049 [3]西安电子科技大学技术物理学院,陕西西安710071

出　　处：《光学学报》2010年第7期2089-2092,共4页Acta Optica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(60808028;40301031)资助课题

摘　　要：介绍了一个大视场大相对孔径红外物镜的消热差设计。该系统工作波段为8~12μm,全视场角为40°,焦距为6 mm,相对孔径为1.25,总长为50 mm,后工作距为15 mm。系统采用三片式结构,仅使用了锗和硒化锌两种材料。引入了一个衍射面和两个二次非球面,使结构简单化,轻量化,并很好地提高了成像质量。在-80℃~200℃温度范围内利用衍射元件实现了消热差设计,并给出了-80℃~200℃下系统的像质评价结果。设计结果表明,在空间频率为16 lp/mm处,各个温度下的系统传递函数（MTF）值均大于0.7,接近于衍射极限,成像质量良好,实现了在超宽温度范围的消热差设计。A large relative aperture athermalized infrared optical system with wide field of view is introduced.The working wavelength is 8~12 μm;the full field of view is 40°;the effective focal length is 6 mm;the relative aperture is 1.25;the total optical length is 50 mm;and the back focal length（BFL） is 15 mm.It consists of a diffraction surface and two aspheric surfaces with a triplet structure,only using germanium and ZnSe.The system is simple,low mass and high image quality.The evaluation of the system is given in the temperature range of-80 ℃~200 ℃.The results show that the modulation transformation function（MTF） is near to 0.7 at the spatial frequency of 16 lp/mm and also near to the diffraction limit.

关 键 词：红外光学系统 消热差 衍射元件 非球面 大视场 

分 类 号：O436[机械工程—光学工程]