高变倍比小型化的中波红外光学系统设计

针对制冷型中波红外640×512焦平面阵列探测器,设计了一个30×连续变焦光学系统,提出从前固定组中分离出1片透镜作为两档移动组,并与变倍组、补偿组及后固定组组合成复合连续变焦系统的设计方案。针对该模型,基于衍射光学理论设计了工作波段为3.7~4.8 μm,F数为4,可以实现12~360 mm连续变焦,光学总长仅有160 mm的制冷型中波红外连续变焦光学系统。给出了系统在6个焦距位置的像质情况,并对凸轮曲线进行优化设计。该系统具有高变倍比、结构小型化、像质优良、凸轮曲线平滑等优点,可以满足红外热成像仪的要求。