消热差红外镜头热光学特性分析

来源：激光与红外杂志2017年第10期北京时间：

作者：朱峰

单位：昆明理工大学机电工程学院,云南 昆明 650500；云南北方驰宏光电有限公司,云南 昆明 650217；

摘要：机械被动式消热差红外镜头的诞生解决了传统红外镜头在高低温下,由于温差原因产生不同的离焦量导致镜头成像质量下降的问题。本文以某款机械被动式消热差红外镜头为研究对象,对其进行了热光学特性分析。首先,在ANSYS中建立有限元模型,通过齐次坐标变化运用最小二乘法得出刚体位移。然后,通过Fringe Zernike多项式拟合得到面形变化。最后,在MATLAB平台下编写了基于施密特正交化法的接口程序,将37项Fringe Zernike系数导入到Zemax中进行分析。分析结果表明：在高低温时,由于补偿组的作用,镜头的轴向离焦量得到良好的补偿。高低温时镜片面形会发生变化,在低温时,镜头的成像质量略差于高温。镜头总体成像质量符合使用要求。

关键词：消热差红外镜头;热光学特性;刚体位移;光学性能

基金资助：国家重点新产品项目（No.2012GRF30008）资助