一種大口徑紅外系統(tǒng)定標等效光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅外系統(tǒng)定標系統(tǒng)，具體涉及一種大口徑紅外系統(tǒng)等效定標光學(xué) 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率高靈敏度的紅外觀測，廣泛應(yīng)用于空 間對地觀測和地基/天基紅外天文觀測領(lǐng)域。大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)長期運行過程中，光學(xué) 系統(tǒng)透過率，探測器響應(yīng)率均會逐步發(fā)生變化，經(jīng)常性的紅外定標可以實現(xiàn)對系統(tǒng)響應(yīng)變 化的糾正。
[0003] 對于常規(guī)的紅外系統(tǒng)，一般在望遠鏡入口處設(shè)置高精度的黑體實現(xiàn)輻射定標。但 是大口徑紅外系統(tǒng)由于光學(xué)口徑很大（通常400毫米以上，甚至達到數(shù)米），在望遠鏡入口 處設(shè)置定標黑體，黑體尺寸相應(yīng)也會很大，制作難度大，運行過程中的穩(wěn)定性和精度都很難 控制。
[0004] 本發(fā)明提出的定標等效光路結(jié)合切換鏡的方法，可采用小口徑黑體實現(xiàn)大口徑紅 外系統(tǒng)的輻射定標，可以廣泛應(yīng)用于大口徑紅外觀測系統(tǒng)的研制與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、精度高、穩(wěn)定性好的紅外定標系統(tǒng)，解決現(xiàn)有 大口徑紅外系統(tǒng)運行過程中的高精度定標技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種定標等效光路，參見圖1，系統(tǒng)光路包括定標黑 體1，定標等效鏡組2,切換反射鏡3,其中：
[0007] 所述定標黑體1的尺寸應(yīng)能填充定標等效鏡組入瞳；
[0008] 所述的定標等效鏡組2以定標黑體1發(fā)出輻射光的入射先后為序依次有第一透鏡 201、第二透鏡202、第三透鏡203、第四透鏡204、反射鏡205、第五透鏡206、第六透鏡207、 第七透鏡208,第一透鏡201、第三透鏡203和第六透鏡207為鍺透鏡，第二透鏡202、第四透 鏡204、、第五透鏡206、第七透鏡208為硅透鏡；定標等效鏡組2的視場角、數(shù)值孔徑、像面 位置與主系統(tǒng)觀測光路4等效；
[0009] 定標時，切換反射鏡3插入待定標大口徑紅外系統(tǒng)中的系統(tǒng)的第三透鏡405與系 統(tǒng)的第四透鏡406之間，定標黑體1發(fā)出的定標光輻射經(jīng)定標等效鏡組2、切換反射鏡3進 入系統(tǒng)的第四透鏡406、系統(tǒng)的第五透鏡407、窗口 408后成像于探測器5上，從而實現(xiàn)對探 測器5的定標。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0011] 相比在主系統(tǒng)望遠鏡入口處設(shè)置定標黑體，該發(fā)明提供的定標裝置黑體尺寸小， 易于實現(xiàn)高精度，并且體積小、重量輕、穩(wěn)定性好。
【附圖說明】
[0012] 圖1為大口徑紅外系統(tǒng)定標等效光路結(jié)構(gòu)圖。其中：
[0013] 1--定標黑體；
[0014] 2--定標等效鏡組，201--第一透鏡，202--第二透鏡，203--第二透鏡， 204--第四透鏡，205--反射鏡，206--第五透鏡，207--第六透鏡，208--第七透 鏡；
[0015] 3--切換反射鏡；
[0016] 4--主系統(tǒng)觀測光路，401--系統(tǒng)的主反射鏡，402--系統(tǒng)的次反射鏡， 403--系統(tǒng)的第一透鏡，404--系統(tǒng)的第二透鏡，405--系統(tǒng)的第二透鏡，406--系統(tǒng) 的第四透鏡，407--系統(tǒng)的第五透鏡，408--窗口；
[0017] 5 探測器。
[0018] 圖2為口徑600mm紅外系統(tǒng)觀測光路光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)。
[0019] 圖3為口徑600_紅外系統(tǒng)定標等效光路光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)。
【具體實施方式】
[0020] 根據(jù)上述技術(shù)方案，設(shè)計了一套大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)及定標等效光路。
[0021] 大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)指標：F# = 3,工作波段為3. 7ym-4. 8ym，口徑600mm，焦距 1800mm，視場角0. 6°，光學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0022] 大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)鏡片參數(shù)如下表：
[0023]
[0024] 定標等效光路鏡片參數(shù)如下表：
[0025]
[0026]
[0027] 其中，切換反射鏡3用于切換定標等效光路2和主系統(tǒng)觀測光路4。
[0028] 探測器采用640X512面陣碲鎘汞紅外探測器，像元尺寸大小為25ymX25ym。
[0029] 定標黑體1為圓形平面黑體，有效直徑大于42mm即可滿足要求，遠小于600mm的 主系統(tǒng)口徑。
[0030] 定標等效光路2與后光路組合光路像質(zhì)優(yōu)良，參見附圖2。
[0031] 主系統(tǒng)觀測光路4與后光路組合光路像質(zhì)優(yōu)良，參見附圖3。
【主權(quán)項】
1. 一種大口徑紅外系統(tǒng)定標等效光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括定標黑體（I)，定標等效鏡組 (2)，切換反射鏡（3)，其特征在于： 所述定標黑體（1)的尺寸應(yīng)能填充定標等效鏡組入瞳； 所述的定標等效鏡組（2)以定標黑體（1)發(fā)出輻射光的入射先后為序依次有第一透鏡 (201)、第二透鏡（202)、第三透鏡（203)、第四透鏡（204)、反射鏡（205)、第五透鏡（206)、第 六透鏡（207)、第七透鏡（208)，第一透鏡（201)、第三透鏡（203)和第六透鏡（207)為鍺透 鏡，第二透鏡（202)、第四透鏡（204)、第五透鏡（206)、第七透鏡（208)為硅透鏡；定標等效 鏡組（2)的視場角、數(shù)值孔徑、像面位置與主系統(tǒng)觀測光路（4)等效； 定標時，切換反射鏡（3)插入待定標大口徑紅外系統(tǒng)中的系統(tǒng)的第三透鏡（405)與系 統(tǒng)的第四透鏡（406)之間，定標黑體（1)發(fā)出的定標光輻射經(jīng)定標等效鏡組（2)、切換反射 鏡⑶進入系統(tǒng)的第四透鏡（406)、系統(tǒng)的第五透鏡（407)、窗口（408)后成像于探測器（5) 上，從而實現(xiàn)對探測器（5)的定標。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大口徑紅外系統(tǒng)定標等效光學(xué)系統(tǒng)，該發(fā)明采用定標等效鏡組、切換反射鏡、小尺寸定標黑體實現(xiàn)大口徑紅外光學(xué)系統(tǒng)的輻射標定。本發(fā)明提供的定標系統(tǒng)體積小、重量輕，并且由于采用的小尺寸定標黑體易于實現(xiàn)高精度控制，確保定標精度。本發(fā)明可用于大口徑的地基/天基紅外天文觀測系統(tǒng)和空間對地觀測系統(tǒng)。
【IPC分類】G01J5/00
【公開號】CN105004426
【申請?zhí)枴緾N201510295592
【發(fā)明人】王躍明, 王建宇, 郎均慰, 舒嶸, 周世堯, 袁立銀, 黃文俊
【申請人】中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月2日
【公告號】CN104568160A, CN204788667U