红外变焦距光学的系统设计.pdf

长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《红外变焦距光学系统设计》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献豹个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名砂纯砬壁2年—L月卫R 长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕 KI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位沦文。作者签名导师签名 i!!兰年—三月卫R 型￡兰-年—王月』扫缝幽摘要红外系统在围防、军事和工业等领域得到越来越广泛的应用,本文研究了红外变焦光学系统的设引方法,讨论了红外光学系统的特点、变焦系统的一般设引方法和衍射元件在红外光学系统中的应刚,咀及变焦系统凸轮曲线的设计。本文最终完成了一个工作在8-12um波段折射式±13'1-连续变焦光学系统的设计。该系统的焦距范围是50~1 |#为1,像高llmm,光学筒长小F 210mm。整个系统山5片透镜构成,并且仅使用锗一种材料。改系统采用机械补偿的方法,,并且提高丁成像质量。垠后给出凸轮优化的设计曲线。关键词:光学设计红外光学系统变焦系统衍射光学 ABSTRACT Infrared systems are usedfor awide variety ofnatiolaal security,military and industrial nurposes The design method ofinfrared zoom lenses was researched inthisthesis The characteristic ofinfrared design me'Lhe,6 ofzoom[e%es the application of diffractiveelements intheoptical system and thedesign ofcam curves are alsodiscussed Arefractiveinfrared continuous zoom opticalsysteminthelongwave 8-12pro regionis designed The system is a3。∥】zoom lens,theefljctive focallength range from 50mm to 150ram The image heigUt is lmm and thetotallength of thesystem islessthan 210mm The system hasfiveelements with germanium length ofsystem isdecreased and theimage qualny isimproved by pensation、binary surfaceandaspheric surfaces Finally,optimized cam curves aredesired Ke3 words:Optical design Infrared optics Zoom lenses Diffractive optics 摘要 ABSTRACT 目录第一章绪论 3 第二章目录研究背景红外变焦系统的发展 2 本论文研究的内容?5 红外光学系统的特点???????????????????6 21红外辐射的特性 6 ???? 9 12 第三章变焦系统的高斯光学理论 31变焦光学系统的原理 32变焦光学系统的分类 14 14 5 19 2l 41标量衍射理论 2】 42衍射元件的成像性质 21 43衍射元件的初级像羞 23 44折/甜}昆合系统第五章红外变焦光学系统的设计 5t光学系统的技术指标总结与展望致谢参考文献 14 26 26 43 44 45 ~ ~ ~ ~及~ 一一~ ~ ~ i 5i 5 1】研究背景第一章绪论红外系统在国防、军事和工业等领域得到越来越广泛的应用,包括癌症检测、电路板中电路问题的查找及军用夜视系统等“。