高变倍比红外连续变焦光学系统设计研究

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1、分类号：——UDC：——密级：公开编号：——高变倍比红外连续变焦光学系统设计研究Design&ResearchofHighRatioIRContinuousZoomSystem学位授予单位及代码：量查堡工太堂(!Q!墨鱼2学科专业名称及代码：塑理电王堂(Q22三Q12研究方向：堂电王堂皇当电王堇苤申请学位级别：亟±论文起止时间：2012．10—2013．12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《高变倍比红外连续变焦光学系统设计研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己

2、经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：盈／生年曼月一．20日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签

3、名：导师签名：出丑臣年立月丑日巡年≥月造日摘要红外光学系统具有夜间穿透能力强、识别伪装能力强，能够被动接收红外辐射、隐蔽性好、不易受干扰等优点，连续变焦系统具有既可以搜索大视场范围内的目标又可以瞄准小视场范围内的目标的优点，因此红外连续变焦系统在科研教育、日常生活以及陆、海、空等军事领域被广泛地使用。在一些特殊的工作领域，为了能够使跟踪搜索目标的范围更大以致获取更多更详细的有用信息，就必须提高系统的变倍比，因此研究设计具有高变倍比、结构紧凑、复杂程度低、重量轻的红外连续变焦光学系统成为热点。本文阐述了变焦系统的基本理论以及红外光学系统设计的一些特性，并在此基础之上运用ZEMAX光

4、学设计软件，针对320x240tI砩1]冷型红外探测器设计了一款10倍长波红外连续变焦光学系统，该系统具有变倍比大、相对孔径大、成像质量高等特点，满足系统成像质量要求；针对320x240带lJ冷型凝视焦平面阵列红外探测器，设计了一款10倍中波红外连续变焦光学系统。系统采用机械正组补偿变焦结构，通过引入合理的非球面以及衍射面和二次成像设计实现系统100％的冷光阑效率，利用硅和锗两种普通红外光学材料，实现了20mm～200mm范围内的连续变焦，且系统具有变焦曲线平滑，镜片数少，F≠}较小等优点，符合光学系统的变焦要求。关键字：红外光学系统高变倍比连续变焦光学设计正组补偿ABSTRAC

5、TInfraredopticalsystemshaveadvantagesofastrongpenetratingpoweratnight，identifyingcamouflageability,passivelyreceivingtheinfraredradiation，goodforhiding，lesssusceptibletointerference，etc．，zoomopticalsystemcanachieveeitherwithinthewidefieldtosearchtargetorwithinasmallfieldtotracktarget，SOinfrar

6、edzoomopticalsystemiswidelyusedinscientificresearcheducation，dailylifeaswellasland，seaandairmilitaryinmilitaryfield．Insomeparticularareasofwork，inordertOenableagreaterrangeofsearchingandtrackingtargetthatgetmoredetailedusefulinformation，itisnecessarytoimprovethesystemofzoomratio，SOdesigningwi

7、thhighzoomratio，compactstructure，lowcomplexityandlightweightinfraredcontinuouszoomopticalsystembecomesahotspot．Thepaperdescribesthebasictheoryofthezoomsystem，aswellassomecharacteristicsofinfraredopticalsystemdesign，andonthisbasisusingZEMAXopt