1 福建师范大学 光电与信息工程学院 福建省光子技术重点实验室 教育部医学光学重点实验室, 福州 350007
2 福建福光股份有限公司, 福州 350007
根据双波段消热差理论设计了大视场消热差红外双波段光学系统.系统为4片式反远结构, 包括一个衍射面和一个非球面, 设计波长为3.5~4.8 μｍ/8~12 μｍ, 焦距为8 mm, 全视场80.2°, F/#为2, 系统出瞳与冷光阑严格匹配, 满足100%冷光阑效率.根据消热差条件和波段间消色差条件, 得出4片分离薄透镜光焦度分配的解, 进一步建立了三维投影消热差图, 据此合理选择光学材料.根据环境温度要求, 利用光学被动式消热差的方法实现了系统在－40~60℃的温度变化范围内的消热差设计.结果表明, 系统在环境温度变化范围内成像质量良好, 实现了光学系统无热化.
光学设计 双波段 消热差 折/衍混合 大视场 Optical design Dual-band Athermalization Refractive/diffractive hybrid Wide field of view 光子学报
2017, 46(11): 1122004
1 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室暨教育部医学光学重点实验室，福建福州 350007
2 福建福光股份有限公司，福建福州 350007
基于像元大小为25 m 的384×288非制冷型凝视焦平面阵列探测器，设计了一种20倍非制冷长波红外连续变焦光学系统。该系统的工作波段为8～12 m，F数为1.3，具有相对孔径大、变倍比大和变焦凸轮曲线平滑等优点。该系统共有7片镜片，使用2种材料组组合，其中多数透镜使用常用的锗材料，以减少使用昂贵材料和便于加工。通过使用1片衍射面元件和2片非球面元件实现了紧凑的结构。该系统的奈奎斯特空间频率为20 lp/mm，短焦、长焦的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)大于0.4，中焦MTF大于0.58。 MTF值体现出该系统具有极好的像质特征。
光学设计 变焦 长波红外 大相对孔径 optical design zoom long wavelength infrared large relative aperture
福建师范大学 光电与信息工程学院 医学光电科学与技术教育部重点实验室，福州 350007
利用ZEMAX 软件设计一款500 万像素的手机镜头。该镜头由3 片塑料非球面镜片组成。镜头的光圈值F为2.8，全视场角64°。采用Omnivision 公司OV5645 型号的CMOS 作为图像传感器，像素尺寸大小为1.4 μm×1.4μm，截止频率为358 lp/mm。最终设计结果，镜头光学总长度为4.163 mm，1/2 截止频率处的全视场MTF 大于0.3，相对照度大于55%，畸变小于1%，场曲小于0.1 mm，可以获得优质的成像效果.
光学设计 手机镜头 500 万像素 optical design mobile phone lens 5 mega-pixel ZEMAX ZEMAX
