一种长焦距红外目标模拟器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学测试技术领域，尤其涉及一种红外光学探测领域。
【背景技术】
[0002]红外线是电磁频谱的一部分，其波段在可见光和毫米波之间，即0.76μπι?1000 μm。自从1800年英国天文学家赫谢耳(W.Herchel)发现红外线，至今已有200多年的历史。20世纪60年代后期，由于碲镉汞红外探测器的研制成功和多元焦平面技术的发展，使红外热像仪等设备相继投入使用。本文针对的红外系统，即快速实时红外热像仪等，是红外技术最新水平的集中体现，各种不同型号的红外热像仪，在红外成像搜索、跟踪、制导和多目标识别跟踪等方面有广泛的应用。
[0003]红外线不同于可见光，它在探测领域具有不可替代的优势。红外目标模拟器是光学测试类仪器中重要的测试仪器，但现有技术中红外目标模拟器多为红外平行光管，但红外平行光管由于体积和重量较大，便携性极差，在实际使用中很不方便。
[0004]长焦距小型化红外目标模拟器解决了红外目标模拟器的光路折叠、消色差、靶标光刻及镀膜等问题，实现了长焦距红外目标模拟器的小型化。
【发明内容】
[0005]鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种长焦距小型化红外目标模拟器，用以解决现有现有红外目标模拟器成像质量差、外形尺寸大的问题。该长焦距小型化红外目标模拟器不仅能够折叠光路、避免产生很大色差，而且能够实现红外目标模拟器的小型化和便携性。同时也提升了红外目标模拟器的成像质量。
[0006]本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种长焦距红外目标模拟器，其特征在于，所述模拟器包括黑体辐射源，靶标系统，和准直光学系统；所述黑体辐射源包括面源黑体辐射面，电阻薄膜加热器，温度传感器，温度控制器，和加热控制系统，所述面源黑体辐射面与电阻薄膜加热器相连，所述温度传感器检测所述面源黑体辐射面的温度并驱动所述温度控制器，当需要加热时，所述温度控制器控制加热控制系统控制所述电阻薄膜加热器对所述面源黑体辐射面进行加热；所述靶标系统用于将所述黑体辐射源发射的光线投射入所述准直光学系统；所述准直光学系统包括多个长焦距反射镜，用于形成多次折返光路使得进入所述准直光学系统的光线经过多次折返后全部集中在直径小于等于300mm，厚度小于等于100mm的盘型结构中。
[0008]可选的，所述准直光系统包括四个长焦距反射镜，每一个所述长焦距反射镜镀高反膜，工作波段覆盖中波红外3 μ m?5 μ m。
[0009]可选的，所述模拟器还包括镜头，所述镜头由锗晶体和硅晶体组合的红外镜头，用于将所述准直光系统出射的光线准直并校正相差后输出。
[0010]可选的，所述靶标系统包括光刻靶标，采用激光微加工和表面镀膜工艺。
[0011]可选的，所述温度控制器以靶标温度作为基准温度点，当温度偏离靶标温度时，进行温度控制。
[0012]可选的，所述温度控制器和所述面源黑体辐射面集成在模拟器内部。
[0013]本发明有益效果如下:
[0014](1)本发明可实现红外目标模拟器的长焦距光路折叠。
[0015](2)本发明可实现光学系统消色差。提高红外目标模拟器的成像质量。
[0016](3)本发明可实现红外目标模拟器的小型化和便携性。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0018]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表不相同的部件。
[0019]图1为本发明实施例提供的长焦距小型化红外目标模拟器结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例提供的红外目标模拟器折射光学系统原理示意图；
[0021]图3为本发明实施例提供的红外目标模拟器折射光学系统光路图；
[0022]图4为本发明实施例提供的红外目标模拟器红外镜头组结构示意图；
[0023]图5为本发明实施例提供的光刻靶标加工流程图；
[0024]图6为本发明【具体实施方式】提供的红外目标模拟器光学系统原理示意图；
[0025]图7为本发明【具体实施方式】提供的红外目标模拟器光学系统光路示意图；
[0026]图8为为本发明【具体实施方式】提供的红外目标模拟器红外光学系统镜头结构示意图；
[0027]图9为本发明【具体实施方式】提供的光学系统0.7倍线的调制传递函数MTF值；
[0028]图10为本发明【具体实施方式】提供的光学系统弥散斑
[0029]图11为本发明【具体实施方式】提供的红外目标模拟器光刻靶标流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
[0031]本发明的技术解决方案:
[0032]如图1所示，为本发明实施例提供的一种长焦距小型化红外目标模拟器，所述红外目标模拟器为长焦距小型化红外目标模拟器。长焦距小型化红外目标模拟器包括准直光学系统、靶标系统、红外辐射源等部件。
[0033]其中，面源黑体辐射源采用电阻性加热片加热，高精度PID闭环控制的总体技术方案。工作原理如图2所示，通过温度传感器实时采集辐射面温度传送给温度控制系统，与设定温度进行比较，采用PID控制，通过输出控制加热功率，实现系统的精确闭环控制。
[0034]面源黑体辐射源总体结构如图3所示。主要包括辐射板、加热器件、测温传感器、热平衡板、保温结构等部件组成。为了减少空间和重量，本发明将温度控制系统和辐射源集成在模拟器内部。去除辐射源底板、外罩等辅助结构，直接将辐射板和散热器安装在模拟器后支板上，降低了系统重量。本系统辐射源温度控制采用温差控制，以靶标温度温差基准温度点，通过改变和稳定控制辐射源温度，实现系统的不同温差稳定控制。靶标温度即为环境温度。模拟器使用环境温度范围:10°c?30°C，辐射源温差控制范围为:0°C?50°C。因此黑体温度控