可见光、中/长波三波段连续变焦光学系统设计
三波段连续变焦光学系统结合三波段、连续变焦系统两者优势于一身，既能够昼夜探索，准确全面地获取目标信息，同时具有探测范围大、快速搜索、连续观测目标的优势。目前国内外通常是对可见与红外波段光学系统分开独立设计，然后组合成为多波段变焦光学系统，这就导致系统一般体积庞大。同时当物体被掩蔽、伪装、烟雾滋扰、日夜更替，而进行光路和波段转换时，需要重新开始切换焦距、探索并观察目标，这就导致耗时长、系统反应慢，可能会丢失快速运动的目标。另外，对于不同焦距范围的光学系统，当由一路光向另一路光转换后，很可能超出了观测距离而不能精确地跟踪和测量目标。 针对上述问题，本文设计了一款可见光、中/长波三波段共口径连续变焦光学系统，实现了在同一光路中可见光、中/长波三波段同步连续变焦，大大减小了系统的复杂性，有利于实现系统结构简单、轻巧的目的。分析了系统在变焦过程中，三个波段之间焦距与变倍比的差异，根据变焦理论研究了一种补偿精度高的直接变倍比差补偿方法，使三个波段在任意同一变焦位置处焦距及变倍比相同。系统变倍比达到7∶1，可见光波段在奈奎施特频率为80lp/mm时传函值高于0.47，中红外波段在奈奎施特频率为20lp/mm时传函值高于0.36，长红外波段在奈奎施特频率为20lp/mm时传函值高于0.32，系统整体成像质量良好，实现了系统在温度范围内（-40℃～+60℃）消热差，并拟合出系统的变焦运动曲线，所得曲线平滑，没有拐点。可以实现在瞬息万变的复杂环境中无需转换光路就可以直接、快速、同步的对目标进行观测，达到三个波段同步观测、同步跟踪、同步测量的目的。
同步连续变焦;变倍比差;消热差;光学系统设计
西安工业大学
硕士
光学工程
高明
2015
中文
TN202
75
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）