三波段連續(xù)共變焦穩(wěn)像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著科技水平的進(jìn)步以及社會(huì)需求的提高，單一波段變焦系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代信息獲取多元化、便捷化、實(shí)時(shí)化的要求。雙波段甚至多波段的變焦系統(tǒng)，因其可探測(cè)目標(biāo)范圍較廣、獲取目標(biāo)信息全面以及可對(duì)目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多地受到光學(xué)設(shè)計(jì)工作者的青睞。另外，應(yīng)用環(huán)境的日趨復(fù)雜也要求光學(xué)系統(tǒng)可以抵抗外界不穩(wěn)定環(huán)境對(duì)成像所造成的的干擾，這就需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)像設(shè)計(jì)。因此，將多波段變焦與穩(wěn)像結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出具有穩(wěn)像功能的多波段變焦系統(tǒng)已成

2、為當(dāng)今光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。目前，絕大多數(shù)的多波段變焦系統(tǒng)都是由多個(gè)獨(dú)立的通道拼接而成，這就導(dǎo)致系統(tǒng)體積較龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜;且具有穩(wěn)像功能的也多為單波段的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)像的多波段變焦系統(tǒng)仍然鮮有報(bào)道。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)一款三波段連續(xù)共變焦光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)變焦比為10×。系統(tǒng)采用共口徑方式同時(shí)接收可見(jiàn)、中/長(zhǎng)波紅外三個(gè)波段的光波;利用直接變倍比差補(bǔ)償法補(bǔ)償三個(gè)波段間的變倍比差，使三個(gè)波段的變倍比相同且在任一變焦位置

3、焦距相等。另外，在系統(tǒng)中加別漢棱鏡使進(jìn)行穩(wěn)像，使系統(tǒng)具備穩(wěn)像功能。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，該系統(tǒng)變焦范圍8.6～86mm，在整個(gè)變焦過(guò)程中，三個(gè)波長(zhǎng)間焦距的最大差值小于0.005mm。可見(jiàn)光工作波段為0.38～0.76μm，其調(diào)制傳遞函數(shù)值在空間頻率80lp·mm-1處達(dá)到0.4以上;中/長(zhǎng)波紅外工作波段分別為3～5μm、8～10μm，這兩個(gè)波段調(diào)制傳遞函數(shù)值在頻率為20lp·mm-1處達(dá)到0.35以上。設(shè)計(jì)所得到的系統(tǒng)比傳統(tǒng)的多通道拼接而成的多