折/衍共口径红外双波段位标指示器光学系统设计

针对反射式双模位标指示器视场小、中心遮拦、能量低等问题,提出一种折/衍共口径红外双波段位标指示器光学系统。基于消色差理论和MRTD模型分别推导了光学系统波段间消色差公式和作用距离方程。设计的双波段光学系统具有共焦距特性,从而实现了双波段同步探测以及识别目标信息的一致性。折/衍共口径红外双波段位标指示器光学系统工作波长为3.4～4.8μm、7.7～9.5μm,俯仰、偏航视场为-26°～26°,焦距115 mm,F数为2。结果表明:在-40～60℃温度范围内消热差,成像质量接近衍射极限。

基于孔径/视场分割的红外复眼接收系统设计

针对红外复眼子光学系统与接收光学系统的匹配问题,在分析仿生复眼设计模型的基础上,研究了基于视场分割和孔径分割的复眼接收结构,给出子眼系统和接受系统应满足的匹配条件,并以此设计了基于视场分割和孔径分割两款红外复眼接收系统。最终设计的复眼子系统工作波段为7.9～9.7μm,焦距为6 mm,口径为2 mm。设计的基于孔径分割与视场分割的复眼接收系统焦距均为10 mm,视场均为90°,接收口径分别为16.58 mm和10 mm。系统传递函数在30 lp/mm分别高于0.35和0.40。

非对称视场近眼显示光学系统离轴像差校正仿真

针对大视场近眼显示系统体积较大,像差校正困难的问题,文中提出了一种基于非对称视场的自由曲面近眼显示光学系统.利用正负视场非对称设置和折/反混合结构,在大叠加视场条件下,将合光镜口径减小了1/3.为了提高成像质量,引入自由曲面对离轴像差进行仿真校正.研究结果表明:近眼显示光学系统水平视场为+50°^-12°,垂直视场为30°,出瞳直径为6.3 mm,焦距为-21 mm,工作波长为0.38~0.76μm,系统在空间频率50 lp/mm处,全视场传递函数值高于0.37,系统畸变在5%以内.