高分辨率制冷型中波广角红外成像系统的光学设计

设计了一个F数为2,工作波段为3.7~4.8 μm,全视场2ω=111.2°的高分辨率制冷型中波广角红外成像光学系统。该系统采用二次成像构型,通过Si、Ge、ZnSe三种材料六片式对称布局,利用折/衍混合器件及非球面,实现了光学被动消热差设计,使系统在-55 °C至+80 °C的宽温范围内,在空间频率为33 lp/mm处的光学传递函数(MTF)均大于0.4,系统在15 μm的像素尺寸内,能量集中度大于70%;采用f-θ设计,使成像系统对不同视场具有相同的角分辨率;通过引入光阑像差和控制像方视场角,使像面具有较好的均匀性,边缘视场最低相对照度为中心视场的90.9%,且具有近100%的冷光阑效率,同时