[發(fā)明專利]大視場(chǎng)折衍混合日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710875591.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107450163B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宇;范雯雯;張潤(rùn)澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B27/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

大視場(chǎng)折衍混合日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)屬于紫外告警技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)視場(chǎng)角偏小。本發(fā)明其特征在于，正光焦度彎月凸透鏡、含有二元面的負(fù)光焦度雙凹透鏡、正光焦度雙凸透鏡、含有非球面的正光焦度雙凸透鏡以及含有非球面的負(fù)光焦度雙凹透鏡在光的傳播方向上依次同軸排列，光闌設(shè)置在正光焦度雙凸透鏡、含有非球面的正光焦度雙凸透鏡之間；正光焦度彎月凸透鏡、正光焦度雙凸透鏡以及含有非球面的正光焦度雙凸透鏡的材質(zhì)為CaF₂，其余兩個(gè)透鏡的材質(zhì)為F_SILICA；含有二元面的負(fù)光焦度雙凹透鏡的后鏡面為凹二元衍射面，含有非球面的正光焦度雙凸透鏡的后鏡面為凸非球面，含有非球面的負(fù)光焦度雙凹透鏡的前鏡面為凹非球面；工作波段為240～280nm，視場(chǎng)角為64°，相對(duì)孔徑為1:3。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大視場(chǎng)折衍混合日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)，屬于紫外告警技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紫外告警系統(tǒng)工作波段是大氣的日盲光譜區(qū)。日盲光譜區(qū)是指波長(zhǎng)為200～300nm紫外波段，由于臭氧的吸收，這一波段的紫外輻射在近地區(qū)含量極少，所以在該波段進(jìn)行告警時(shí)，天空是暗背景，干擾弱、虛警率低。

紫外告警技術(shù)是利用光學(xué)系統(tǒng)接收到來自監(jiān)控目標(biāo)的日盲紫外輻射信號(hào)后，通過光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將光輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并傳送到電腦控制平臺(tái)，電腦控制平臺(tái)判定其與設(shè)定的可疑輻射信號(hào)相同或者相似后，立刻向自動(dòng)伺服系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，完成聲光告警和自動(dòng)規(guī)避動(dòng)作。

在現(xiàn)有技術(shù)中，與本發(fā)明最接近的日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)由發(fā)表在2013.9出版的《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》(卷號(hào)50.102203)中的一篇題為“日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的文獻(xiàn)所公開。該方案整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)僅由5片透鏡構(gòu)成，其中包括非球面元件和二元衍射元件；工作波段為240～280nm；相比于該類方案，視場(chǎng)由30°大幅擴(kuò)大到40°，相對(duì)孔徑略有減小，為1:3。但是，相比于通行易得的像元尺寸為13.5μm×13.5μm的紫外探測(cè)器，能量光斑的點(diǎn)列圖均方根半徑遠(yuǎn)小于像元尺寸，造成浪費(fèi)；另外，該光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角依然偏小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在維持含有非球面元件和二元衍射元件的日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)的相對(duì)孔徑不變的前提下進(jìn)一步擴(kuò)大視場(chǎng)，為此，我們發(fā)明了一種大視場(chǎng)折衍混合日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)。

本發(fā)明之大視場(chǎng)折衍混合日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)其特征在于，如圖1所示，正光焦度彎月凸透鏡1、含有二元面的負(fù)光焦度雙凹透鏡2、正光焦度雙凸透鏡3、含有非球面的正光焦度雙凸透鏡4以及含有非球面的負(fù)光焦度雙凹透鏡5在光的傳播方向上依次同軸排列，光闌6設(shè)置在正光焦度雙凸透鏡3、含有非球面的正光焦度雙凸透鏡4之間；正光焦度彎月凸透鏡1、正光焦度雙凸透鏡3以及含有非球面的正光焦度雙凸透鏡4的材質(zhì)為CaF₂，含有二元面的負(fù)光焦度雙凹透鏡2和含有非球面的負(fù)光焦度雙凹透鏡5的材質(zhì)為F_SILICA(熔融石英)；所述5個(gè)透鏡沿光的傳播方向依次排列的10個(gè)鏡面的面型及曲率半徑、間隔為：凸球面17.150328，3，凹球面28.529592，9.613923，凹球面-23.445222，2.4672，凹二元衍射面18.434021，2.186228，凸球面14.630195，5.9474，凸球面-17.178268，0.662202+5.160182，凸球面18.308229，11.014354，凸非球面-6.969828，0.673681，凹非球面-7.264324，2.4，凹球面22.615489，所列數(shù)據(jù)單位為mm；所述光學(xué)系統(tǒng)的工作波段為240～280nm，視場(chǎng)角為64°，相對(duì)孔徑為1:3。