中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
长波红外地平仪光学系统受空间应用环境的影响很大, 环境温度的变化会引起光学系统的离焦效应, 通过理论计算长波红外光学系统的温度适用范围, 光学设计结果仿真在该温度范围内光学系统的成像质量, 实际光机结构设计时考虑到光学系统的离焦补偿, 实现长波红外光学系统的无热化设计。
长波红外光学系统 离焦效应 无热化设计 long-wave infrared optical system defocus effect athermalizing design
1 南京理工大学 理学院 信息物理与工程系，江苏 南京 210094
2 长春理工大学 理学院，吉林 长春 130022
研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率。首先，由切割法得到了1 ms脉宽的Nd∶YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌，激光能量为7.9和28.9 J时，对应的孔深分别为1.849和2.975 mm。根据实验建立了轴对称模型，通过热传导方程得到了固相温度的解析解。然后，假设物质一旦熔融就离开孔，由能量平衡原理得到了孔形状的表达式。实验发现随激光能量增加，孔深增加，计算与实验结果差异也增大；进一步的计算显示，在其他条件不变时，光束半径的变化对孔深的影响较大。因此，引入离焦效应对算法进行了改进，改进后的计算结果与实验总体相符。最后，研究了长脉冲激光对铝、铜、银和钛4种金属的打孔速率，结果表明，钛对激光吸收最强、热传导率能力最弱，打孔速率最大。
激光打孔 毫秒激光 打孔速率 离焦效应 laser drilling millisecond pulsed laser drilling speed defocusing effect
长波红外物镜受应用环境的影响很大,环境温度的变化会引起物镜的离焦效应,振动环境对光学装调提出要求,为了验证广角长波红外物镜的环境适应性能,对长波红外物镜的温度适用范围进行了理论计算,并通过光学设计仿真在该温度范围内物镜的成像质量,实际光学装调中考虑到光学物镜抗振性能,经过实际成像与振动试验得到,在Δt=±15°范围内和经过正弦对数扫描振动与随机振动试验后成像质量均良好,试验结果验证了长波红外物镜的环境适用性,该物镜能够满足空间使用的要求.
广角红外物镜 离焦效应 Alfa-装配法 抗振性 环境适用性
