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光学技术2025年第05期:基于高斯矩阵参数解算的共口径双波段制冷型红外光学系统设计方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨瑞;姜其畅;

单位:运城职业技术大学信息技术应用创新学院;运城学院物理与电子工程系;

摘要:文章提出了一种基于高斯矩阵的初始结构参数解算方法,并将其成功应用于共口径双波段制冷型红外光学系统的设计中。方法首先结合系统结构特点构建了理论模型,并基于高斯矩阵方程推导出参数解算方法。在解算过程中,通过引入边界条件筛选出合理的初始结构参数,并在ZEMAX中基于解算结果搭建理想模型。随后,利用实际透镜替换理想透镜,并通过多轮迭代优化,最终获得了成像质量优异的系统设计。系统具备中波和长波两个工作波段,焦距分别为-600mm和-520mm,工作F数均为2.5。系统整体结构紧凑、性能稳定,具有较高的航空航天应用价值。与传统方法相比,该方法有效降低了共口径系统中前置镜组参数趋同的难度,显著提升了设计的可行性和效率。

关键词:几何光学;;高斯矩阵;;红外成像;;双波段

基金资助:山西省教育科学“十四五”规划2024年度规划课题《产教融合视域下《大学物理》课程思政数字化资源库的构建与实践研究》(GH-240186);; 2024年山西省职业教育教学改革与实践研究项目《《大学物理》数字化教学资源库建设与应用研究》(202403155)