Разработка двухдиапазонных инфракрасных объективов с дискретной сменой фокусного расстояния
2 ООО «Оптическое Расчетное Бюро», г. Новосибирск, Российская Федерация
Финансирование: -
Аннотация:
Разработка объективов с конкурентными характеристиками представляется актуальной задачей для расширения номенклатуры отечественной элементной базы оптико-электронных приборов и комплексов. Развитие технологий микроэлектроники в производстве двухдиапазонных инфракрасных приемников излучений требует создания новой группы инфракрасных двухдиапазонных объективов. Основная проблема статьи связана с необходимостью разработки таких объективов. Целью статьи является представить результаты моделирования хроматизма положения в двухдиапазонным объективе с дискретной сменой фокусного расстояния, используя методы геометрической оптики, теории хроматизма и компьютерного проектирования оптических систем. Предлагается схемное решение двухдиапазонного MWIR/LWIR объектива с дискретной сменой фокусного расстояния, для которого создана математическая модель, описывающая хроматизм положения объектива в каждом положении подвижного компонента схемы и для двух диапазонов спектра. На основе анализа математической модели найдены решения, содержащие наборы материалов, оптические силы входящих в стартовую систему линз и расстояния между компонентами. Методами численного компьютерного моделирования показано, что найденные решения могут служить стартовыми системами для разработки двухдиапазонных объективов, обеспечивающих стабильное положение плоскости изображений в диапазонах 3–5 и 8–12 мкм и двухступенчатую смену фокусного расстояния, ориентированных на сопряжение с неохлаждаемыми двухдиапазонными приемниками излучений. Результаты иллюстрируются расчетом двухдиапазонного объектива с фокусным расстоянием 100/40 мм и относительным отверстием 1 : 1,2.
Ключевые слова (RU):
инфракрасный, дискретная смена фокусного расстояния, DWIR
Ключевые слова (EN):
infrared, discrete focal length change, DWIR
Библиографический список:
- Zhao Zhigang，Wang Xin，Peng Tinghai，Zhao Canbing，Xia Likun，Zhou You Status Quo and Application of Middle and Long Wave Dual-band Infrared Imaging Technologies in Occident // Infrared Technology. – 2020. – Вып. 4 (31). С. 312–319. – DOI 10.3724/SP.J.7101502294.
- Leonardo Land & Naval Defence Electronics. Optronic Systems [Электронный ресурс]. – URL: https://electronics.leonardo.com/en/products/optronic-systems.
- Кульчицкий Н. А., Наумов А. В., Старцев В. В. Матричные фотоприемные устройства ИК‑диапазона: «постпандемические» тенденции развития. Часть I // Фотоника. – 2020. – Вып. 3 (18). – С. 234–244. – DOI 10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.3.234.244.
- Ramsey J. L., Unger B. L., Lindberg G. P. Design study of a MWIR/LWIR multiple FOV lens // Proc. SPIE 10627, Advanced Optics for Defense Applications: UV through LWIR III : материалы Международной научно-практической конференции (15–19 апреля 2018 г.). –Орландо. – C. 1062703-1–1062703-10. – DOI 10.1117/12.2303415.
- Vizgaitis J. N. Optical concepts for dual band infrared continuous zoom lenses // Proc. SPIE 7652, International Optical Design Conference : материалы Международной научно-практической конференции (13–17 июня 2010). – Джексон Хол. – С. 76522E-1–76522E-8. – DOI 10.1117/12.871352.
- ZEMAX Optical Design Program. User’s Guide. Tucson, Arizona, USA: Zemax Development Corporation. – 2008. – 732 с.
- Mikš A., Novák J. Method for primary design of superachromats // Applied Optics. – 2013. – Вып. 28 (52). – С. 6868–6876. – DOI 10.1364/AO.52.006868.
- Bo Zhang, Qingfeng Cui, Mingxu Piao, Yang Hu Design of dual-band infrared zoom lens with multilayer diffractive optical elements // Applied Optics. – 2019. – Вып. 8 (58). – С. 2058–2067. – DOI 10.1364/AO.58.002058.
- Khatsevich T. N., Shmelev E. V. Development of dual-band infrared lenses // Proc. SPIE 12780, 29th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics : материалы Международной научно-практической конференции (26–30 июня 2023). – Москва. – С. 127800N-1–127800N-5. – DOI 10.1117/12.2689347.
- Cocle O., Rannou C., Forestier B., Jougla P., Bois P. F., Costard E. M., Manissadjian A., Gohier D. QWIP compact thermal imager: Catherine-XP and its evolution // Proc. SPIE 6542, Infrared Technology and Applications XXXIII : материалы Международной научно-практической конференции (9–13 апреля 2007). – Орландо. – С. 654234-1–654234-12. – DOI 10.1117/12.723720.
Образец цитирования:
Шмелев Е. В., Хацевич Т. Н. Разработка двухдиапазонных инфракрасных объективов с дискретной сменой фокусного расстояния // Вестник СГУГиТ. – 2024. – Т. 29, № 6. – С. 178–186. – DOI 10.33764/2411-1759-2024-29-6-178-186