专利名称：适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学系统设计领域，涉及ー种红外热像仪的光学系统。
背景技术：
量子阱红外探測器以向大面阵实用化方向迅速发展，已成为可以与传统碲镉汞材料红外探測器相比拟的新型探測器，缓解了碲镉汞材料红外探測器先天不足和エ艺成熟性欠佳导致的技术问题。美国以及欧洲多个国家针对量子阱红外探測器作了大量研究工作，量子阱红外焦平面探測器(QWIP)以其大面阵集成、低成本、易实现批量生产等优势，在红外跟踪、侦察、精确制导、机载舰载前视红外系统等军事设备方面将发挥重要作用。*[0003]现有技术中缺乏应用量子阱红外焦平面探測器(QWIP)红外热像仪产品而设计的长焦光学系统。

实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，用以解决现有技术缺乏针对量子阱红外焦平面探測器(QWIP)红外热像仪设计的长焦光学系统的问题。为实现上述目的，本实用新型的方案是ー种适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，用于设置在探測器之前，该系统包括沿光路入射方向依次设置的同轴的第一、第三、第四、第五，四个透镜；所述第一透镜为弯月正透镜，口径为150. 3mm、厚度为Ilmm ;第三透镜为弯月正透镜，口径为62. 3mm，厚度为6. Imm ;第四透镜为弯月正透镜，口径为53. 5mm,厚度为7mm ;第五透镜为弯月负透镜，口径为46. 2mm,厚度为5. 05mm ;第一、第三、第四、第五，四个透镜之间距离依次为118. lmm, 164mm, Imm ;所述第四透镜的第一面为非球面，非球面系数为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、第三透镜之间还设有用于补充0°到40°温度范围像面漂移的第二透镜，该第二透镜为双凹负透镜，口径为49. 4mm,厚度为4mm ;与第一、第三透镜的距离分别为150. 9mm, 13. I臟；轴向调整距离为±2臟。所述探测器上设有探測器保护窗ロ，所述第五透镜与探測器之间间隔19. 7mm。所述第一透镜的第一面上镀有用以增加透过率的硬膜。本实用新型为基于应用量子阱红外焦平面探測器(QWIP)红外热象仪产品而设计的长焦光学系统，利用至少四个单透镜(其中一个透镜第一面为非球面)，获得良好的像质，并且几乎没有冷反射现象。本红外热象仪长焦光学系统的实用新型具有以下优点透镜使用个数少；成像质量优；几乎无冷反射现象；分辨率高；光机装调方便。

图I是本实用新型系统示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进ー步详细的说明。如图I所示的光学系统由按光路走向依次由同轴的透镜I、透镜2、透镜3、透镜4、透镜5共五片透镜组成，其中透镜4的第一面为非球面。系统工作波段在长波红外7. 5m 9m ;光学系统的焦距较长,为286. 4mm。參见图1，目标物体辐射的红外光束依次经过同轴单透镜I (弯月正透镜，材料锗)、单透镜2 (双凹负透镜，材料硒化锌)、单透镜3 (弯月正透镜，材料锗)、单透镜4 (弯月正透镜，材料锗)、单透镜5 (弯月负透镜，材料硒化锌)后，汇聚成像于量子阱红外焦平面探測器6，从而可获得目标图像。透镜I 口径为150. 3mm、厚度为Ilmm ;透镜2 口径为49. 4mm,厚度为4mm;透镜3 ロ径为62. 3mm,厚度为6. Imm ;透镜4 口径为53. 5mm,厚度为7mm ;透镜5 口径为46. 2mm,厚度 为 5. 05mmo透镜I与透镜2间隔118. Imm ;透镜2与透镜3间隔150. 9mm ;透镜3与透镜4间隔13. Imm ;透镜4与透镜5间隔为Imm ;透镜5与探测器6保护窗ロ间隔19. 7mm。单透镜4的第一面为非球面，非球面系数为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单透镜I的第一面镀硬膜，以增加透过率。单透镜2可作为调焦透镜，轴向调焦范围为±2mm，用以补偿0°C +40°C温度范围像面的飘移，保证系统像质。本光学系统使用透镜个数少，像质好，分辨率高，且几乎没有冷反射现象。满足量子阱红外热象仪的使用安装要求。
权利要求1.ー种适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，用于设置在探測器之前，其特征在干，该系统包括沿光路入射方向依次设置的同轴的第一、第三、第四、第五，四个透镜；所述第一透镜为弯月正透镜，口径为150. 3mm、厚度为Ilmm ;第三透镜为弯月正透镜，ロ径为62. 3mm,厚度为6. Imm ;第四透镜为弯月正透镜，ロ径为53. 5mm,厚度为7mm ;第五透镜为弯月负透镜，口径为46. 2mm,厚度为5. 05mm ;第一、第三、第四、第五，四个透镜之间距离依次为118. lmm, 164mm, Imm ;所述第四透镜的第一面为非球面,非球面系数为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.根据权利要求I所述的适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，其特征在干，第一、第三透镜之间还设有用于补充0°到40°温度范围像面漂移的第二透镜，该第二透镜为双凹负透镜，口径为49. 4mm,厚度为4mm ;与第一、第三透镜的距离分别为150. 9mm,13. Imm ;轴向调整距离为±2_。
3.根据权利要求I所述的适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，其特征在于，所述探测器上设有探測器保护窗ロ，所述第五透镜与探測器之间间隔19. 7mm。
4.根据权利要求I所述的适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，其特征在于，所述第一透镜的第一面上镀有用以增加透过率的硬膜。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于量子阱探测器红外热像仪的红外光学系统，用于设置在探测器之前，该系统包括沿光路入射方向依次设置的同轴的第一、第三、第四、第五，四个透镜；其中透镜4的第一面为非球面。系统工作波段在长波红外7.5m～9m；光学系统的焦距较长，为286.4mm。本红外热象仪长焦光学系统透镜使用个数少；成像质量优；几乎无冷反射现象；分辨率高；光机装调方便。
文档编号G01J5/08GK202433097SQ20112052945
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月17日 优先权日2011年12月17日
发明者赵珩 申请人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所