專利名稱：適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光學系統設計領域，涉及ー種紅外熱像儀的光學系統。
背景技術：
量子阱紅外探測器以向大面陣實用化方向迅速發展，已成為可以與傳統碲鎘汞材料紅外探測器相比擬的新型探測器，緩解了碲鎘汞材料紅外探測器先天不足和エ藝成熟性欠佳導致的技術問題。美國以及歐洲多個國家針對量子阱紅外探測器作了大量研究工作，量子阱紅外焦平面探測器(QWIP)以其大面陣集成、低成本、易實現批量生產等優勢，在紅外跟蹤、偵察、精確制導、機載艦載前視紅外系統等軍事設備方面將發揮重要作用。*[0003]現有技術中缺乏應用量子阱紅外焦平面探測器(QWIP)紅外熱像儀產品而設計的長焦光學系統。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，用以解決現有技術缺乏針對量子阱紅外焦平面探測器(QWIP)紅外熱像儀設計的長焦光學系統的問題。為實現上述目的，本實用新型的方案是ー種適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，用于設置在探測器之前，該系統包括沿光路入射方向依次設置的同軸的第一、第三、第四、第五，四個透鏡；所述第一透鏡為彎月正透鏡，口徑為150. 3mm、厚度為Ilmm ;第三透鏡為彎月正透鏡，口徑為62. 3mm，厚度為6. Imm ;第四透鏡為彎月正透鏡，口徑為53. 5mm,厚度為7mm ;第五透鏡為彎月負透鏡，口徑為46. 2mm,厚度為5. 05mm ;第一、第三、第四、第五，四個透鏡之間距離依次為118. lmm, 164mm, Imm ;所述第四透鏡的第一面為非球面，非球面系數為k = 0、A = -8. 4953e-007、B = -5. 1236e_011、C = _2· 7840e_013、D = 9. 0573e-017、E = 0、F = 0、G = 0、H = 0、J = 0。第一、第三透鏡之間還設有用于補充0°到40°溫度范圍像面漂移的第二透鏡，該第二透鏡為雙凹負透鏡，口徑為49. 4mm,厚度為4mm ;與第一、第三透鏡的距離分別為150. 9mm, 13. I臟；軸向調整距離為±2臟。所述探測器上設有探測器保護窗ロ，所述第五透鏡與探測器之間間隔19. 7mm。所述第一透鏡的第一面上鍍有用以增加透過率的硬膜。本實用新型為基于應用量子阱紅外焦平面探測器(QWIP)紅外熱象儀產品而設計的長焦光學系統，利用至少四個單透鏡(其中一個透鏡第一面為非球面)，獲得良好的像質，并且幾乎沒有冷反射現象。本紅外熱象儀長焦光學系統的實用新型具有以下優點透鏡使用個數少；成像質量優；幾乎無冷反射現象；分辨率高；光機裝調方便。
圖I是本實用新型系統示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步詳細的說明。如圖I所示的光學系統由按光路走向依次由同軸的透鏡I、透鏡2、透鏡3、透鏡4、透鏡5共五片透鏡組成，其中透鏡4的第一面為非球面。系統工作波段在長波紅外7. 5m 9m ;光學系統的焦距較長,為286. 4mm。參見圖1，目標物體輻射的紅外光束依次經過同軸單透鏡I (彎月正透鏡，材料鍺)、單透鏡2 (雙凹負透鏡，材料硒化鋅)、單透鏡3 (彎月正透鏡，材料鍺)、單透鏡4 (彎月正透鏡，材料鍺)、單透鏡5 (彎月負透鏡，材料硒化鋅)后，匯聚成像于量子阱紅外焦平面探測器6，從而可獲得目標圖像。透鏡I 口徑為150. 3mm、厚度為Ilmm ;透鏡2 口徑為49. 4mm,厚度為4mm;透鏡3 ロ徑為62. 3mm,厚度為6. Imm ;透鏡4 口徑為53. 5mm,厚度為7mm ;透鏡5 口徑為46. 2mm,厚度 為 5. 05mmo透鏡I與透鏡2間隔118. Imm ;透鏡2與透鏡3間隔150. 9mm ;透鏡3與透鏡4間隔13. Imm ;透鏡4與透鏡5間隔為Imm ;透鏡5與探測器6保護窗ロ間隔19. 7mm。單透鏡4的第一面為非球面，非球面系數為k = O、A = -8. 4953e_007、B=-5. 1236e-011、C = -2. 7840e_013、D = 9. 0573e_017、E = 0、F = 0、G = 0、H = 0、J =
O0單透鏡I的第一面鍍硬膜，以增加透過率。單透鏡2可作為調焦透鏡，軸向調焦范圍為±2mm，用以補償0°C +40°C溫度范圍像面的飄移，保證系統像質。本光學系統使用透鏡個數少，像質好，分辨率高，且幾乎沒有冷反射現象。滿足量子阱紅外熱象儀的使用安裝要求。
權利要求1.ー種適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，用于設置在探測器之前，其特征在干，該系統包括沿光路入射方向依次設置的同軸的第一、第三、第四、第五，四個透鏡；所述第一透鏡為彎月正透鏡，口徑為150. 3mm、厚度為Ilmm ;第三透鏡為彎月正透鏡，ロ徑為62. 3mm,厚度為6. Imm ;第四透鏡為彎月正透鏡，ロ徑為53. 5mm,厚度為7mm ;第五透鏡為彎月負透鏡，口徑為46. 2mm,厚度為5. 05mm ;第一、第三、第四、第五，四個透鏡之間距離依次為118. lmm, 164mm, Imm ;所述第四透鏡的第一面為非球面,非球面系數為k = O、A=-8. 4953e-007、B = -5. 1236e_011、C = -2. 7840e_013、D = 9. 0573e_017、E = 0、F = 0、G = 0、H = 0、J = 0。
2.根據權利要求I所述的適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，其特征在干，第一、第三透鏡之間還設有用于補充0°到40°溫度范圍像面漂移的第二透鏡，該第二透鏡為雙凹負透鏡，口徑為49. 4mm,厚度為4mm ;與第一、第三透鏡的距離分別為150. 9mm,13. Imm ;軸向調整距離為±2_。
3.根據權利要求I所述的適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，其特征在于，所述探測器上設有探測器保護窗ロ，所述第五透鏡與探測器之間間隔19. 7mm。
4.根據權利要求I所述的適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，其特征在于，所述第一透鏡的第一面上鍍有用以增加透過率的硬膜。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于量子阱探測器紅外熱像儀的紅外光學系統，用于設置在探測器之前，該系統包括沿光路入射方向依次設置的同軸的第一、第三、第四、第五，四個透鏡；其中透鏡4的第一面為非球面。系統工作波段在長波紅外7.5m～9m；光學系統的焦距較長，為286.4mm。本紅外熱象儀長焦光學系統透鏡使用個數少；成像質量優；幾乎無冷反射現象；分辨率高；光機裝調方便。
文檔編號G01J5/08GK202433097SQ20112052945
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月17日 優先權日2011年12月17日
發明者趙珩 申請人:中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所