1 凯迈(洛阳)测控有限公司，河南洛阳 471009
2 中国空空导弹研究院，河南洛阳 471009
研究了双组联动长波红外连续变焦光学系统设计，设计了工作波段为 7.7 .m～9.5 .m，焦距为 30 mm～360 mm，F数为 2.24的双组联动连续变焦光学系统，设计结果表明，成像质量好，在 33 1p/mm空间频率处的调制传递函数值均超过 0.15。
长波红外 双组联动 光学设计 连续变焦 long wave infrared，double-linkage，optical design
1 燕山大学 电气工程学院，河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学 测试计量技术及仪器河北省重点实验室，河北 秦皇岛 066004
基于积分方程理论建立了黑体腔的结构模型，分析了腔体长径比、孔径比、接收器到腔口的距离、腔体材料本身发射率等参数对腔体发射率的影响，提出了黑体腔优化参数设计，同时，应用有限元分析法分析了不同形状黑体腔腔体对接收器稳态温度、动态响应时间的影响。研究结果表明：黑体腔结构参数的改变直接影响黑体腔发射率、接收器稳态温度、动态响应时间，进而影响黑体腔性能，积分方程法和有限元法结合分析为黑体腔研究以及优化设计提供了新思路。
黑体腔 积分发射率 有限元 ANSYS仿真 blackbody cavity integral emissivity finite element ANSYS simulation
1 中国空空导弹研究院凯迈测控有限公司，河南 洛阳 471009
2 中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009
研究了大视场大相对孔径长波红外机械无热化光学系统的设计， 设计了8 ～ 12 m波段内F数为0.8、温度在－40 ～ 60℃范 围内无热化的光学系统。结果表明，该系统结构简单，像质好，在空间频率20 lp/mm处的 光学传递函数值大于0.5。
光学设计 红外光学 无热化 optical design infrared optics athermalization
1 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009
2 洛阳师范学院 物理与电子信息学院, 河南 洛阳 471022
为了提高CCD 的灵敏度, 制造商在CCD 上增加微透镜阵列以提高其量子效率。由于微透镜对光线有汇聚作用, 要求像方光线入射角不能太大。普通镜头需增加后截距来减小光线像方入射角度, 使总长度增长, 且效果并不理想。本文提出采用像方远心光路设计航拍数码相机镜头, 使镜头边缘视场的像方光线都几乎以0°出射, 解决了带微透镜阵列的数码相机对光学镜头的特殊要求。通过像方远心光路设计的光学镜头与普通光学镜头对比, 证明了采用像方远心光路设计的镜头具有分辨率高, 像面照度均匀性好, 长度短, 重量轻等优点。
光学镜头 像方远心光路 微透镜阵列 量子效率 optical lens telecentric beam path microlens array quantum efficiency
1 中国空空导弹研究院， 河南 洛阳 471009
2 洛阳师范学院物理与电子科学系， 河南 洛阳 471022
研究了双波段/双视场红外光学系统的设计，设计了双波段/双视场红外光学系统，引入衍射光学实现双波段成像，采用移动单个透镜实现视场切换。结果表明，该系统可以实现焦距为37mm/100mm，工作波段为3.7～4.3 μm/8～12 μm 的双波段/双视场光学系统，F 数为1.2，在空间频率20 lp/mm处的光学传递函数值＞0.5。应用结果表明，该系统结构简单，像质好。
双波段/双视场光学系统 光学设计 红外光学 dual-band/dual-filed optical system optical design IR optics
论述了通过景深分析和无热化设计实现无调焦光学系统的原理。基于长波大面阵（640×512）非制冷探测器，设计了同时适应物距变化（15 m～100 m）及温度变化（－55℃～＋70℃）的无热红外光学系统，焦距33 mm，F 数1.3。设计结果表明，该系统在宽温度范围内具有良好的消热差性能，并且完全覆盖目标物距范围，从而实现了无调焦的要求，提高了系统操作性和可靠性。
景深 衍射元件 无热化 非制冷红外光学系统 depth of field diffractive element athermal uncooled infrared optical system
讨论了折射/衍射红外鱼眼镜头的设计.设计出工作波段为8~12 μm,全视场为240°的折衍混合的红外鱼眼镜头光学系统.采用反远距结构,能够很好地解决超广角镜头的轴外像差和边缘像面照度问题.结果表明：系统结构简单,体积很小、后工作距离大,成像质量好,在截止频率11 lp/mm处的调制传递函数值大于0.5.
鱼眼透镜 光学设计 红外光学 衍射光学 Fisheye lens Optical design IR optics Diffractive optics
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119
2 中国科学院研究生院，北京100039
3 中国空空导弹研究院，河南洛阳471009
4 西安应用光学研究所，陕西西安710065
根据衍射光学元件具有大的负向色散特性，将衍射光学元件应用于红外双视场光学系统中，根据傅里叶光学分析衍射光学元件(DOE)的消色差，列表对比折射透镜与衍射光学透镜的特性，并给出变倍比为4∶1可用作非制冷红外热像仪的光学系统的具体设计实例。系统采用切入式变焦方式，在短焦时切入2片透镜实现宽视场，通过引入二元面和非球面提高了成像质量。设计结果表明：在空间频率11lp/mm处，短焦距40mm时，各个视场的MTF值均大于0.6；长焦距160mm时，各个视场的MTF值均大于0.7，宽视场和窄视场都具有较好的成像质量。
红外光学系统 光学设计 双视场 infrared optical system optical design dual field of view
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 空间光学研究室, 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
3 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳 471009
研究了衍射光学元件在红外折射/衍射混合光学系统中的消热差特性并给出了具体设计实例, 该系统工作波段为3.7～4.8 μm, 全视场角为7.12°, 满足100％冷光阑效率.系统仅采用硅和锗两种材料, 设计结果表明, 该系统在－50～100℃温度范围内不仅成像质量接近衍射极限, 而且结构简单、体积小、质量轻, 适用于像元尺寸为30 μm、像元数320×240的凝视焦平面阵列探测器.
衍射光学 消热差 光学设计 红外光学系统 Diffractive optics Athermalization Optical design Infrared optical system.
