離軸折反式長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

離軸折反式長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、學(xué)號(hào):S13020201碩士學(xué)位論文離軸折反式長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究生姓名:牟蒙學(xué)科、專(zhuān)業(yè):儀器科學(xué)與技術(shù)二○一六年三月分類(lèi)號(hào):密級(jí):UDC:編號(hào):離軸折反式長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofOff-axisCatadiopticLongWaveInfraredZoomOpticalSystem學(xué)位授予單位及代碼:長(zhǎng)春理工大學(xué)10186工程領(lǐng)域名稱(chēng)及代碼:儀器科學(xué)與技術(shù)080400研究方向:現(xiàn)代測(cè)試計(jì)量技術(shù)與質(zhì)量控制申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士指導(dǎo)教師:牟達(dá)副教授研究生:牟蒙論文起止時(shí)間:20

2、14.9—2015.12長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的碩士(或博士)學(xué)位論文,《離軸折反式長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名:年月日長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解“長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士、博士學(xué)位

3、論文版權(quán)使用規(guī)定”,同意長(zhǎng)春理工大學(xué)保留并向中國(guó)科學(xué)信息研究所、中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)和CNKI系列數(shù)據(jù)庫(kù)及其它國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)長(zhǎng)春理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。作者簽名:年月日導(dǎo)師簽名:年月日摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,被搜索跟蹤的暗目標(biāo)越來(lái)越多、距離越來(lái)越遠(yuǎn)、速度越來(lái)越快,大大增加了對(duì)目標(biāo)的搜索跟蹤及細(xì)致觀察的難度,因此對(duì)紅外探測(cè)跟蹤系統(tǒng)

4、提出了更高的要求。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外變焦光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),比較了幾種紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),研究了變焦光學(xué)系統(tǒng)的理論。針對(duì)現(xiàn)有的紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)的不足,考慮了紅外材料的局限性,采用離軸折反式設(shè)計(jì)了一個(gè)波段范圍為8~12μm,焦距變化范圍為200mm~2000mm,F(xiàn)數(shù)為4的長(zhǎng)波紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)。為了保證加工的可行性,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了公差分析。設(shè)計(jì)結(jié)果表明,該系統(tǒng)在焦距范圍內(nèi)成像質(zhì)量良好,系統(tǒng)傳遞函數(shù)在20lp/mm時(shí)均接近衍射極限,凸輪曲線平滑無(wú)拐點(diǎn)。該系統(tǒng)具有變焦時(shí)無(wú)遮攔、大變倍比、長(zhǎng)焦距的特點(diǎn)

5、,較好的滿足了紅外探測(cè)跟蹤系統(tǒng)的需求。關(guān)鍵詞:紅外連續(xù)變焦離軸折反式大口徑高變倍比IABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,thetargetnumberofbeingsearchedandtrackedisincreasing.Thefartherdistanceandthemorequickspeedgreatlyincreasethedifficultyofsearchingandtrackingtowardsthetarget.T

6、herefore,thesystemofdetectionandtrackingsystemischallengedbyhigherrequirements.Inthispaper,thedevelopmenttrendsofzoomopticalsystemathomeandabroadaresummarized,theadvantagesanddisadvantagesofinfraredzoomopticalsystemarecompared,andthetheoryofthezoomop

7、ticalsystemisalsoexplored.Fortheexistedproblemofinfraredzoomopticalsystem,thelimitationsofinfraredmaterialsaretakenintoaccount.Anoff-axiscatadioptricdesignmethodisproposedandalongwaveinfraredzoomopticalsystemwiththebandintherangeof8~12μm,thefocalleng

8、thrangefrom200to2000mm,Fnumber4isdesigned.Inordertoensurethefeasibilityofprocessingandalignment,thetoleranceanalysisisconducted.Thedesignresultsshowthatthissystemhasagoodimagequalitywithintherangeoffocallengths;andthediffractionlimitationisreachedat2

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