刘 欣， 刘春华， 潘枝峰， 罗京平

(中国航空工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009)

0 引言

机载光学仪器随飞机的飞行高度不同环境温度不断变化，引起光学材料的折射率、镜片半径、镜片厚度、镜片间距和空气折射率等产生变化［1］，导致热移焦，严重影响光学系统的像质。

由于红外光学材料折射率受温度影响很大［2］，温度变化对红外光学系统产生严重影响。因此应采用无热化技术，使红外系统在较大的温度范围内保持良好的成像质量［3］。

目前的无热化技术主要有机械被动式、电子主动式、光学被动式和折衍混合式等几种［4］。由于这些方法在设计中都以光学系统温度均匀为前提［5］，对于工作在温度均匀环境中的红外系统，这些方法都能达到较好的效果［6］。但是当机载红外系统比较复杂时，红外系统工作在不均匀温度场中，各镜片有温度差异，这些方法无法达到很好的效果［7］。

本文提出了一种光学加权补偿方法，实现在温度变化环境中红外光学系统的无热化被动补偿。

1 光学加权无热化补偿方法

光学系统中每个光学元件和间隔对焦距的贡献不同，所以温度变化对成像质量的影响也不相同［8］，光学加权无热化补偿方法根据每个光学元件和间隔温度变化对系统成像影响程度的不同赋予不同的权重，建立温度补偿模型。通过实时测试光学系统的各区域温度，将每个光学元件和间隔附近温度值输入模型，利用机械式调焦机构进行被动实时调焦，使光学系统在环境温度不断变化时保持图像清晰。……