摘要：为满足新一代作战直升机在高速飞行下仍保持精确打击能力,对其光电探测系统及光学窗口采用共形布局设计。根据共形光电防撞系统0.4~0.7μm/1.064μm/3.7~4.8μm多波段的使用要求以及直升机飞行马赫数0.3~0.4的条件下,设计了长径比为1、口径100 mm、厚度5 mm,材料为MgF_(2)的椭球面作为共形光电防撞系统光学窗口面型。运用Zernike多项式分析不同波段下光学窗口引入像差与扫描视场之间的变化关系,采用将固定校正系统置于光学窗口后的设计方法,对窗口引入的像差进行校正。最终结果表明,经过两次校正后,可见光波段各Zernike像差系数P-V值小于0.6λ,激光波段小于0.4λ,红外波段小于0.1λ,像差校正效果良好,满足设计要求。

摘要：为满足多波段、长焦距、大孔径、紧凑结构的设计要求,对反射式光学系统进行了研究。以同轴三反系统的成像理论为设计基础,为避免光学系统遮拦同时提高成像质量,利用Zemax软件介绍了一种优化离轴三反光学系统的方法。与采用ZPL语言的控制优化相比,该方法更加简便、直观,且无需使用复杂非球面,仅采用曲面圆锥系数即可满足设计要求,大大降低了加工、检测的成本和难度。采用视场离轴方式设计出了一种焦距为1000 mm、口径为6 in、视场角为2.2°×0.22°的可见光/中波红外双波段离轴三反光学系统。仿真结果表明,其3~5 m波段在空间频率17 lp/mm处的全视场调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)值大于0.4,0.4~0.7 m波段在空间频率50 lp/mm处的全视场MTF值大于0.7。该系统的成像质量良好,接近衍射极限。