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红外生命探测仪光学系统设计分析

[2020/5/21]

  红外探测器厂家介绍到以往的红外生命探测仪一般都是采用固定焦距透镜的单视场系统,该系统所用的透镜片数少,并且能够较好地吸收红外辐射能量,但是它缺乏灵活性,视场角小,操作起来存在局限性,无法很好地适应灾后复杂多变的环境。

  随着技术的改进,变焦距视场系统逐渐取代了单视场系统,变焦距系统是指焦距在一定范围内连续改变而像面位置保持不变的光学系统。由于连续变焦系统的镜头结构复杂、造价高和控制要求高,双视场红外光学系统无疑成了最好的选择。为了使探测系统工作更高效,光学系统需要具有大的视场和相对孔径。

  大相对孔径可以带来高分子辨率和高辐射度。但是,随着相对孔径的增大,轴上点的像差也在增大,难以校正,而且响应的光学系统的结构形式也更加复杂。当视场过大时,轴外初级和高级像差也都会跟着增大,这会给平衡像差造成困难。

  一般说来,光学系统的高级像差是无法校正的。唯一的办法是把它降到允许的范围内,然后改变初级像差的数量和符号,将初级像差和高级相差降至最小,使系统达到尽可能好的成像质量。随着计算机技术,最优化理论和数值方法的发展,人们已能通过像差自动校正法(即光学设计CAD可以根据系统的各个结构参数对像差的影响,修改对像差起校正作用的所有结构参数,使像差达到平衡)来提高设计的速度和质量。

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