紅外變焦系統

   紅外變焦系統的應用范圍非常廣泛,成為當前紅外技術的一個熱門課題。紅外變焦系統的出現是建立在可見光變焦系統的發展基礎上。本文在總結了可見光各種變焦形式和設計方法的基礎上,提出了紅外變焦系統的設計方法,并理論推導了快速變焦系統的實現過程,得出快速變焦的必要條件。 紅外光線由于自身的特性,系統設計時還要考慮環境的影響,從而指導光學系統設計。環境的影響主要體現在大氣衰減和熱漂移現象兩方面。

   紅外光線經大氣傳輸時能量衰減很嚴重,文中分析了大氣傳輸特性,在研究了目標輻射特性基礎上計算了紅外系統的作用距離、確定了光學系統參數。熱漂移現象造成系統的像質下降,文中提出了曲線擬合法和半導體制冷法來消除熱效應,并推導了使用溫度范圍。 用機械補償法、光學補償法各設計了長波、中波變焦系統,研究了變焦系統像差動態平衡,給出了設計結果。從設計結果看,像面穩定、像質良好、凸輪曲線平滑。在環境溫度變化時用曲線擬合法對機械補償變焦物鏡進行無熱設計,從結果看傳遞函數沒有出現明顯下降,驗證了方法的正確性。