专利名称：一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，属于光学技术领域。
背景技术：
大多数机载军用光学仪器的工作环境温度变化范围比较大，温度变化时会引起光 学元件的曲率、厚度、折射率发生变化，由于红外光学材料的折射率温度系数比可见光材料 大一个或两个数量级，因此环境温度变化对红外光学系统的影响显得尤为严重，所以必须 在红外成像系统中加入主动或被动补偿机构，以补偿温度变化造成像面移动所引起的系统 性能降低。这样的设计使光机结构复杂，调焦速度受到机构的限制，不适合需要在高低温环 境下快速调焦的情况。国内外目前的温度补偿的方法可归纳为主动式、被动式和混合式三大类；主动式 采用手动、机电等方式对补偿机构进行调节；被动式则利用机电或光学等方式实现像面离 焦的自动补偿；混合式则在被动式的基础上辅助以主动调节装置，使系统离焦得到更好的 补偿。其中光学被动补偿方式由于其结构相对简单、尺寸小重量轻、系统可靠性高等特点， 受到极大的重视。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，以简化光学 系统的结构、减轻重量、缩小系统体积，改善光学系统的成像质量。为实现上述目的，本实用新型的一种长波长焦非制冷无热化红外光学系 统包括沿光入射方向依次同轴设置的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和 第四透镜，其中第一透镜、第二透镜和第三透镜组成会聚组，用于校正初级象差，上 述透镜采用正负负正的对称结构，所述第二透镜的第一面采用旋转对称的衍射面， 上述四透镜光学元件和结构材料的热膨胀系数以及透镜间隔、曲率半径满足公式
权利要求1.一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特征在于该光学系统包括 沿光入射方向依次同轴设置的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透 镜，其中第一透镜、第二透镜和第三透镜组成会聚组，用于校正初级象差，上述透 镜采用正负负正的对称结构，所述第二透镜的第一面采用旋转对称的衍射面，上 述四透镜光学元件和结构材料的热膨胀系数以及透镜间隔、曲率半径满足公式
2.根据权利要求1所述的一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特征在于所 述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的光学镜筒与透镜压圈均采用铝合金材料制 作。
3.根据权利要求2所述的长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特征在于所述第 一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的材料分别为硒化锌、单晶锗、硫化锌、单晶锗。
4.根据权利要求3所述的一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特征在于所述第二透镜衍射元件的热膨胀满足= 与基底材料的折射率无关，其中 #为衍射元件的热膨胀系数为基底材料的线膨胀系数。
5.根据权利要求1所述的一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特征在于， 所述第二透镜的衍射面采用衍射级次为+1级，衍射面的系数分别为C1=_3. 4287E-05, C2=5. 7522E-10, C3=_4. 6684E-14，C4= 8. 6917E-19，C5 =4. 6471E-23。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，其特 征在于所述第四透镜的第一面采用旋转对称的非球面。
专利摘要本实用新型涉及一种长波长焦非制冷无热化红外光学系统，属于光学技术领域；本光学系统包括沿光入射方向依次同轴设置的孔径光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中第一透镜、第二透镜和第三透镜组成会聚组，用于校正初级象差，上述透镜采用正负负正的对称结构，所述第二透镜的第一面采用旋转对称的衍射面,上述四透镜光学元件和结构材料的热膨胀系数以及透镜间隔、曲率半径满足公式；利用多种光学材料不同的温度特性和线性膨胀系数，同时和镜筒材料配合，实现对环境温度变化的自适应，实现无热化功能，可有效地简化光机结构、减轻系统重量、缩小系统体积，改善光学系统在不同环境温度下的成像质量。
文档编号G02B27/00GK201859256SQ20102056325
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月16日 优先权日2010年10月16日
发明者王希军 申请人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所