CN105068369A - 多波段投影光学系统 - Google Patents

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翟金龙
党凡阳
邱成波
解放
陈婷
薛文慧
任国焘
张旺
王惠
胡忠辉
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Abstract

一种多波段投影光学系统，属于红外导引头系统测试领域。为了弥补传统折射式投影系统的不足，本发明提供的投影光学系统由第一合束镜、第二反射镜和第三反射镜组成，激光器与黑体发出的光经第一合束镜合束后，再经第二反射镜、第三反射镜反射后平行射出，完成投影过程。该系统工作波段为1064nm、3μm～5μm和8μm～12μm，可实现激光、红外合束投影，具备结构简单、零件易加工、易检测、装调简便等优点。

Description

多波段投影光学系统
技术领域
本发明属于红外导引头系统测试领域，涉及一种多波段投影光学系统。
背景技术
传统的投影光学系统多为折射式投影光学系统，而折射式系统多局限某一波段范围内，无法实现激光，红外宽波段。在红外波段还需特殊的光学玻璃材料，增加成本。然而，反射式系统克服了这些缺点，而且结构简单，对于测试激光、红外制导导引头的模拟器来说，采用该多波段投影系统，具有重要意义。
发明内容
为了弥补传统折射式投影系统的不足，本发明提供了一种多波段投影光学系统，该系统工作波段为1064nm、3μm～5μm和8μm～12μm，可实现激光、红外合束投影，具备结构简单、零件易加工、易检测、装调简便等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多波段投影光学系统，采用经典卡塞格林系统结构，由第一合束镜、第二反射镜和第三反射镜组成，激光器与黑体发出的光经第一合束镜合束后，再经第二反射镜、第三反射镜反射后平行射出，完成投影过程。
本发明中，所述第二反射镜的曲率半径为-29mm，二次项系数为-1.5，无高次项系数。
本发明中，所述第三反射镜为抛物面镜，其曲率半径为160mm，中心开口直径为40mm。
本发明中，所述第一合束镜的作用是复合1064nm激光目标和3μm～5μm、8μm～12μm红外目标，合束镜的通光口径为34mm。
本发明中，所述投影光学系统的工作波段为1064nm、3μm～5μm、8μm～12μm。
本发明中，所述第二反射镜，第三反射镜均采用铝合金材料制成。
本发明中，所述第一合束镜采用K9光学材料作为基底材料，镀制高透截止滤光片(透短波红外反中长波红外)，中长波段反射率及短波透射率可达0.8以上。
本发明具有如下优点：
1、本发明采取了反射式结构，可实现多波段投影。
2、本发明采用卡塞格林系统，具备结构简单、装调方便的优点。
3、本系统的材料选用铝合金和k9玻璃，降低了成本。
附图说明
图1为多波段投影光学系统的组成及工作原理示意图；
图2为多波段投影光学系统的光学设计图；
图3为第三反射镜的三维图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
如图1-3所示，本发明提供的多波段投影光学系统采用经典卡塞格林系统结构，由第一合束镜1、第二反射镜2和第三反射镜3组成。激光器4与黑体5发出的光经第一合束镜1合束后，再依次经第二反射镜2、第三反射镜3反射后平行射出，完成投影过程三投影光学系统数据如表1所示。
表1

Claims (8)

1.一种多波段投影光学系统，其特征在于所述投影光学系统由第一合束镜、第二反射镜和第三反射镜组成，激光器与黑体发出的光经第一合束镜合束后，再经第二反射镜、第三反射镜反射后平行射出，完成投影过程。
2.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述第二反射镜的曲率半径为-29mm，二次项系数为-1.5，无高次项系数。
3.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述第三反射镜为抛物面镜，其曲率半径为160mm，中心开口直径为40mm。
4.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述第一合束镜的通光口径为34mm。
5.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述投影光学系统的工作波段为1064nm、3μm～5μm、8μm～12μm。
6.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述第二反射镜和第三反射镜均采用铝合金材料制成。
7.根据权利要求1所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述第一合束镜采用K9光学材料作为基底材料，镀制高透截止滤光片。
8.根据权利要求7所述的多波段投影光学系统，其特征在于所述高透截止滤光片透短波红外反中长波红外，中长波段反射率及短波透射率可达0.8以上。
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