大視場大靶面長波無熱化光學系統設計*

江傳富 高 燾

（海裝駐武漢地區第七軍事代表室 武漢 430033）

1 引言

無論是船舶或是汽車，大視場都能為駕駛者帶來安全與方便，基于此應用，大視場的駕駛輔助設備廣角鏡頭從誕生至此已經有了長足的發展。輔助駕駛廣角鏡頭主要有以下特點［1～2］：第一，能觀察到更多的景物，減小盲區的存在；第二，擁有更深的景深，能夠同時觀測由近及遠的目標；第三，有較大的負畸變，邊緣視場形成彎曲的圖像；第四，一般為無熱化鏡頭，滿足高低溫不同環境下的使用條件；第五，邊緣視場具有較低的照度［3］。本文根據現實工程需要，設計了一款大視場大靶面非制冷長波紅外無熱化光學系統。系統結構形式常規，工藝簡單，在較大的溫度范圍內，成像質量優異。

2 設計特點

2.1 無熱化

隨著溫度的變化，光學系統的相應參數也會發生變化，導致系統像質下降。目前常用的無熱化設計方法主要有幾種，分別是機電主動補償法、機械被動補償法和光學被動補償法［4］，其中光學被動補償法沒有任何機械運動結構、不需要不同材料的匹配，是實現無熱化較理想的方法。

本文采用光學被動補償坐標法設計。坐標法無熱化設計由Tamagawa等［5］提出，圖1中展示了不同材料的熱差/色差圖，任意三種材料的坐標點在圖中都可以組成大小不一的三角形，稱為無熱化三角形，無熱化三角形的形狀越飽滿，光學設計的無熱化效果越好，根據這個設計原則，選擇了硫化鋅、硒化鋅、IRG206三種材料組合消熱差。……