硫系玻璃在长波红外无热化连续变焦广角镜头设计中的应用

作者：王静; 吴越豪; 戴世勋; 徐铁峰; 木锐

来源：红外与激光工程, 2018, 47(03): 165-171.

• 光学设计
• 广角镜头
• 无热化
• 非球面

针对市场上现有红外广角镜头大多采用定焦结构且缺乏无热化设计的现状,根据光学变焦系统的设计原理,设计了一种有效焦距范围为1024 mm(变倍比为2.4:1)、视场角变化范围为34°90°、工作波段为812μm、F/#为2.8的无热化连续变焦广角镜头。考虑到红外镜头多用在温度变化较大的使用环境中,系统设计选用了硫系玻璃NBU-IR2(Ge20Sb15Se65)以及常规红外材料锗(Ge)和硫化锌(ZnS)制备的六片镜片,通过合理分配各个镜片的光焦度及其空气间隔等参数,在连续变焦设计的基础上实现了无热化的光学设计效果。实验结果显示,系统在-4060℃的温度范围内均可实现品质良好的红外热成像效果,调制传递函数全视场范围内均大于0.25。系统结构较为紧凑简单、质量较轻,仅在一片硫系玻璃镜片上设计了一处非球面,可有效控制光学系统的加工成本。整体设计适用于车载夜视等应用领域。

• 单位
  云南北方驰宏光电有限公司; 宁波大学