冷光学大口径长波红外探测器杜瓦窗口应用设计

作     者：朱海勇 曾智江 李雪 季鹏 陈俊林 张启 罗少博 Zhu Haiyong;Zeng Zhijiang;Li Xue;Ji Peng;Chen Junlin;Zhang Qi;Luo Shaobo

作者机构：中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 

基　　金：地球大数据科学工程(XDA19010102) 国家重大科研仪器研制项目(11427901) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第14期

页      码：207-215页

摘      要：为了提高大口径红外长波相机光学系统的成像质量,对红外长波杜瓦的温度场在不同窗口温度下进行了有限元分析和实验验证,明确了杜瓦窗口温度对探测器杂散光和冷屏热辐射的影响。结果表明,当窗口温度为200 K时,可有效抑制窗口引入的背景杂散光,满足设计需求。结合窗口工作温度,分析了力、热和力-热耦合对杜瓦窗口厚度、口径等设计参数的影响,并利用Zernike多项式对杜瓦窗口的形变量进行拟合,以调制传递函数和波像差作为评价指标,实现了大口径长波红外杜瓦组件的窗口变形控制。为了减小低温窗口引起的漏热以及确保窗口的可靠性,采用钛合金外壳实现杜瓦的低漏热以及更高强度的力学支撑。分析了厚度和口径分别为4 mm和58 mm的杜瓦窗口在三种工况下的形变对红外相机系统成像质量的影响。

主 题 词：光学设计 红外探测 杜瓦窗口 冷光学设计 力-热耦合 成像质量 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL221549

馆 藏 号：203122626...