牟 蒙，牟 达，马 军，李 卓



轻小型折衍射混合红外中波摄远物镜无热化设计

牟 蒙1，牟 达1，马 军2，李 卓1

（1.长春理工大学现代光学测试实验室，吉林 长春 130022；2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130022）

由于红外具有能识别伪装、可昼夜工作和被动工作的优势而被广泛地应用于跟踪和搜索系统。而这些系统要求红外光学系统成像清晰、结构紧凑、可适应较大的温度变化。依据光学被动消热差的方法设计了可在较宽温度范围工作、成像质量优良、结构紧凑、体积小的红外中波摄远物镜，其摄远比可达到0.6。系统参数如下：工作波段为3～5mm，焦距150mm，数为3，工作温度为－40℃～60℃。设计结果显示，该系统仅采用3片透镜并利用衍射元件消热差完成了无热化的要求，减少了系统的成本及重量，传递函数在17lp/mm处均在0.8以上，与衍射极限十分接近，满足在宽温度范围内工作成像质量高及系统小型化的要求。

红外中波摄远物镜；无热化设计；折衍射混合系统；结构紧凑

0 引言

由于红外具有可以实现远距离、全天候观察、被动接收信息隐蔽性好等优点，这些特点特别适合在军事领域的应用，因此，各国都以巨额投资竞相开展红外这一领域的研究工作。但是由于使用的区域不同、气候不同，导致其使用环境温度变化较大。不同于长波红外在常温时能清晰表达物轮廓信息，中波红外通常用于高温热事件中，如红外警戒多用中波红外来看目标热源。而红外材料相对于可见光材料来讲，对温度较为敏感，如锗单晶的折射率温度系数值约为K9玻璃的198倍左右[1]。……