为了同时获得目标的红外图像信息和光谱信息, 设计了一种分孔径中波红外分波段成像光学系统。该系统可将位于成像器前方不同波段的目标红外场景通过分孔径方式成像到红外制冷型探测器的4个区域上。该系统通过内部分孔径的办法, 在不同通道内放置滤光片的方式, 实现在一个探测器上对3.5 μm~4.1 μm、4.4 μm~5 μm、3.5 μm~5 μm、4.4 μm不同波段的目标同时成像。该系统F数为1.93, 单通道的焦距为60 mm, MTF接近衍射极限, 同时实现了在-40℃~+60℃的无热化需求, 可以满足应用和指标需求。

设计了一种可实现收发一体连续扫描的微透镜阵列, 该三片式微透镜阵列以加入场镜的开普勒望远结构为原型, 通过微透镜阵列之间的微小横向位移进行接收视场的选择与发射光线的同步偏转, 完成扫描光学系统对大视场区域的光束收发。设计约束望远镜的视觉放大率为1, 即入射和出射端口的微单元通光孔径相等, 从而实现收发共用且不会造成能量损失和串扰。利用ZEMAX光学设计软件, 采用发射、接收端口单独设计然后拼接的方法搭建模型。微透镜阵列工作中心波长为1 064 nm, 凝视视场为±1.06°, 扫描视场为±10°, 单元规格为1 mm×1 mm, 且只需移动一片即可实现双向扫描, 具有体积小、扫描角度大、灵敏度高等优点。