基于二次成像的制冷型中红外成像系统设计

黎晨旭胡冬梅*

南阳理工学院河南南阳 473004

摘要：制冷型红外成像更容易满足图像高分辨率的要求，广泛应用于军事追踪、工业环境监测、医疗等领域 [1] 。本文设计了一款在 3-5μm 波段成像的光学系统，系统采用二次成像光学结构。透镜材料选取了硅、锗等透红外较好的材质。通过将光学系统出瞳与杜瓦瓶内的冷屏进行精确匹配，使冷光阑效率达到了 100% 。然后在 ZEMAX 中，通过温度多重配置以及调整各透镜参数、设置非球面和二元面等方法对各类像差进行了优化校正。最终设计结果达到：在 -40 ℃ ～ 60 ℃ 温度范围内，系统像质 MTF>0.3@42 lp/mm ，体积小，透镜加工和组装工艺良好，满足高分辨率与热稳定性要求。