红外/激光/毫米波共孔径光学系统设计

发布时间：2021-07-11 07:26

　　为了使导弹具备全天候作战和抗干扰能力,设计了一种红外/激光/毫米波共孔径光学系统。通过计算设计参数,确定了共孔径光学系统总体构型:3个波段共用抛物面主镜;次镜反射红外和激光,透射毫米波。长波红外模式采用光学被动无热化技术,设计的光学系统能够保证高低温下的成像性能。半主动激光模式探测器离焦后,获得激光光斑仿真结果,表明线性区内满足四象限探测器使用要求。毫米波模式优化次镜后,计算远场光强分布,导出的半功率波束角和旁瓣电平均符合设计要求。红外/激光/毫米波共孔径光学系统可以应用于多模复合制导武器,能够较好地适应目标和环境,显著提高作战效能。 

【文章来源】：电光与控制. 2020,27(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

红外/激光/毫米波系统整体构型

本文中主镜采用微晶玻璃,表面镀全波段反射膜。整流罩和次镜采用硫化锌,次镜表面镀分光膜,反射长波红外和激光光束,透射毫米波。主次镜采用铟钢固定,准直镜组需同时透过长波红外和激光2个波段的光线,可供使用的材料主要有硫化锌、硒化锌、红外玻璃。分光镜采用锗,透射长波红外光束,反射激光光束。红外会聚镜组利用锗和红外玻璃组合并加入非球面,在消色差的同时实现消热差。后端结构件材料为铝。利用Code V软件结合红外、激光和毫米波波段优化后,得到红外系统的光线追迹图,如图2所示。2.2 像质评价

对于红外光学系统,评价成像质量主要通过调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)。图3展示了该系统在常温下的MTF曲线。在探测器空间截止频率30 cycle/mm处,轴上点及轴外点MTF设计值均在0.3以上,接近衍射极限,保证了光学系统具有较好的像质,从而匹配17 μm像元的探测器。图4所示为红外系统常温下畸变曲线。

【参考文献】：
期刊论文
[1]共孔径红外/激光复合导引头系统仿真研究[J]. 毛延凯,仇振安,罗金平,王少飞.  电光与控制. 2018(01)
[2]激光半主动导引头光学系统设计[J]. 刘智颖,邢天祥.  激光与红外. 2016(05)
[3]烟雾干扰下电视导引头作用距离研究[J]. 陈蕾,姜允东,张峰,刘学.  弹箭与制导学报. 2013(01)
[4]红外光学系统被动式无热化设计方法[J]. 申碧云,高明.  电光与控制. 2012(06)
[5]激光半主动制导导引头光学系统的设计[J]. 胡博,常伟军,孙婷,何玉兰.  应用光学. 2012(02)
[6]红外制导技术在精确打击武器中的应用[J]. 陈玉波,陈乐,曲长征,石艳霞.  红外与激光工程. 2007(S2)
[7]毫米波/红外复合导引头关键技术分析[J]. 胡体玲,李兴国.  激光与红外. 2007(02)

硕士论文
[1]毫米波成像方法及系统关键技术研究[D]. 黄雨辰.电子科技大学 2016



本文编号：3277628