大视场日盲紫外告警光学系统设计

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1、学号：S15020182大视场日盲紫外硕士学位论文告警光学系统设计大视场日盲紫外告警光学系统设计范雯研究生姓名：范雯雯雯学科、专业：光学工程二○一八年三月I分类号：TN23密级：可公开UDC：53编号：大视场日盲紫外告警光学系统设计Designofalargefieldsolar-blindultravioletwarningopticalsystem学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：光学工程（080300）研究方向：先进光学系统设计与制造技术申请学位级别：硕士指导教师：陈宇副教授研究生：范雯雯论文起止时间：2

2、016.8—2017.12IIIII摘要全世界科技的发展日新月异，随之产生的现代化武器也异军突起。在现代化战争中导弹已然成为一种攻击性较强的武器之一，它对飞机、坦克等造成的威胁受到越来越多的关注。因此，如何能快速的对导弹来袭方向做出判断成为亟待解决的问题。本文利用200nm～300nm这一波段的日盲特性，设计了一款日盲紫外告警光学系统，探测器采用PIXIS型2048BUV紫外CCD，像元尺寸为13.5μm×13.5μm，有效成像面积为27.6mm×27.6mm。系统的工作波段为240nm～280nm，共采用5片透镜，其中包括2片非球面和1片二

3、元面，视场为60°，相对孔径为1:3，在提高光学性能的同时简化了系统的结构。系统优化后，各视场点列图的尺寸均小于CCD的像元尺寸，能量衍射函数在像元尺寸半径范围内均大于90%，实现了大视场、大相对孔径以及光能集中等紫外告警需求。关键词：紫外告警日盲紫外二元衍射元件非球面大视场IVAbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnologyaroundtheworld，modernweaponsareemerging.Missileshavebecomeoneofthemostaggressivew

4、eaponsinmodernwarfare,anditsthreattoaircraft,tanks,andsoonhasreceivedincreasingattention.Therefore，howtomakeaquickjudgmentonthedirectionofmissileattackbecomesanurgentproblem.Basedonthesolar-blindcharacteristicsof200nm～300nmband,asolar-blindultravioletwarningopticalsystemisd

5、esigned.ThePIXIS2048BUVultravioletCCDisselectedasthedetectorwithpixelsizeis13.5μm×13.5μmandimagingareais27.6mm×27.6mm.Itsworkingbandisfrom240nmto280nm.Therearefivelensinthesystem.Thefieldofviewisincreasedto60°andtherelativeapertureisextendedto1:3byusing1binaryopticalelement

6、and2asphericsurfaces.Systemstructureissimplifiedandimagequalityisimprovedbythisway.Afterthesystemoptimization,thespotdiagramforeachfieldofviewissmallerthanasinglepixelsize.Morethan90%ofthelightenergyforeachfieldofviewisreceivedwithinapixelsize.Theultravioletwarningrequireme

7、ntsoflargefield,largeapertureandenergyconcentrationarerealized.Keywords：Ultravioletwarningsystemsolar-blindultravioletbinaryopticselementsasphericalsurfacelargefieldV目录摘要...........................................................IAbstract....................................

8、......................II目录........................................................