[發(fā)明專利]含反射式空間光調(diào)制器的大視場(chǎng)掃描紅外光學(xué)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110150300.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN102262297A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常軍;彭晴晴;宋大林;曹嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00;G02B27/10;G01J5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種含反射式空間光調(diào)制器的大孔徑大視場(chǎng)掃描紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：包括旋轉(zhuǎn)對(duì)稱非球面整流罩(1)，雙二次曲面校正板(2)，消色差旋轉(zhuǎn)雷斯萊棱鏡對(duì)(3)，分光棱鏡(4)、反射式空間光調(diào)制器(5)、球面光學(xué)透鏡組(6)、球面光學(xué)透鏡(7)、球面光學(xué)透鏡組(8)、保護(hù)窗口(9)、探測(cè)器像面(10)；在光的傳播方向上，元件(1)到(6)依次按順序排列，在(6)反射回的光經(jīng)過分光棱鏡中間面的反射后，光軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，元件(7)到(9)在旋轉(zhuǎn)后的光軸上依次排列。無窮遠(yuǎn)目標(biāo)發(fā)射的紅外輻射依次經(jīng)過旋轉(zhuǎn)對(duì)稱非球面整流罩(1)，雙二次曲面校正板(2)，消色差旋轉(zhuǎn)雷斯萊棱鏡對(duì)(3)、分光棱鏡(4)、反射式空間光調(diào)制器(5)，經(jīng)反射式空間光調(diào)制器反射后又入射到分光棱鏡(4)，經(jīng)分光棱鏡(4)的反射后入射到球面光學(xué)透鏡組(6)，然后依次經(jīng)過球面光學(xué)透鏡(7)、球面光學(xué)透鏡組(8)、保護(hù)窗口(9)后，照射到探測(cè)器像面(10)上，得到最后的像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含反射式空間光調(diào)制器的大孔徑大視場(chǎng)掃描紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：旋轉(zhuǎn)對(duì)稱非球面整流罩(1)是有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸的非球面，雙二次曲面校正板(2)用于校正像差，消色差旋轉(zhuǎn)雷斯萊棱鏡對(duì)(3)可進(jìn)行大范圍視場(chǎng)掃描及消色差，分光棱鏡(4)可以對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)以留出空間來放置后面的光學(xué)元件，反射式空間光調(diào)制器(5)用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)像差的校正。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含反射式空間光調(diào)制器的大孔徑大視場(chǎng)掃描紅外光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法如下：

1)、采用了一種符合介質(zhì)動(dòng)力學(xué)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱非球面整流罩(1)，使用雙二次曲面校正板(2)進(jìn)行像質(zhì)補(bǔ)償。在減小介質(zhì)阻力、提高運(yùn)動(dòng)范圍的同時(shí)，使成像質(zhì)量接近衍射極限；

2)、為了使系統(tǒng)在大的跟蹤視場(chǎng)的目標(biāo)能成像在探測(cè)器像面上，采用消色差旋轉(zhuǎn)雷斯萊棱鏡對(duì)(4)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光機(jī)掃描。如圖2所示，將累斯萊棱鏡成對(duì)使用，光楔對(duì)在與光軸垂直的平面內(nèi)繞著光軸旋轉(zhuǎn)，在后續(xù)成像系統(tǒng)不運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，低溫線圈和電子設(shè)備不通過旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置。對(duì)一定目標(biāo)視場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)掃描視場(chǎng)可達(dá)±60°。

3)、為了校正在不同掃描視場(chǎng)時(shí)系統(tǒng)所殘留的不同波像差，采用反射式空間光調(diào)制器(5)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的相位補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)在各個(gè)掃描視場(chǎng)時(shí)系統(tǒng)的成像質(zhì)量都能達(dá)到衍射極限，從而可以增大掃描角度，降低系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。

4)、為了減小系統(tǒng)長(zhǎng)度、滿足光學(xué)元件的放置空間需求，在系統(tǒng)中使用了分光棱鏡(4)對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)，這種結(jié)構(gòu)有效地減小了系統(tǒng)的長(zhǎng)度，使系統(tǒng)體積緊湊，同時(shí)在使用反射式液晶空間光調(diào)制器(4)的反射系統(tǒng)中為后繼的光學(xué)元件留出足夠的放置空間。