用于森林防火的大面阵中波红外系统无热化设计

作者：陈潇; 王红玉

来源：红外, 2022, 43(11): 33-40.

• 大面阵
• 光学被动无热化
• 中波红外
• 森林防火

森林防火的关键是通过火灾实时监测系统有效预测森林各区域的火灾风险。通过分析无人机在森林防火中的应用，提出了一种基于无人机的森林火灾实时监测中波红外相机系统。该系统的焦距为75 mm,工作波段为3.7～4.8μm,F数为2.0,可匹配像元尺寸为12μm×12μm的1280×1024元制冷型中波红外焦平面阵列探测器。在光学设计中采用3种红外光学材料(硅、硒化锌和锗)的组合，并引入3个偶次非球面。通过优化设计实现了光学被动无热化功能。设计结果表明，在-60～100℃温度范围内，空间频率41.7 lp/mm处各视场的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)均大于或接近0.4,成像质量良好。这种中波红外系统的成像质量与分辨率高，视场范围大，具有宽温度范围的自适应性，结构紧凑且易装调，在森林防火领域有着广泛的应用前景。

• 单位
  南京邮电大学通达学院