[实用新型]大口径红外系统定标等效光学系统

说明书

技术领域

本专利涉及一种红外系统定标系统，具体涉及一种大口径红外系统等效定标光学系统。

背景技术

大口径红外光学系统能够实现高空间分辨率高灵敏度的红外观测，广泛应用于空间对地观测和地基/天基红外天文观测领域。大口径红外光学系统长期运行过程中，光学系统透过率，探测器响应率均会逐步发生变化，经常性的红外定标可以实现对系统响应变化的纠正。

对于常规的红外系统，一般在望远镜入口处设置高精度的黑体实现辐射定标。但是大口径红外系统由于光学口径很大(通常400毫米以上，甚至达到数米)，在望远镜入口处设置定标黑体，黑体尺寸相应也会很大，制作难度大，运行过程中的稳定性和精度都很难控制。

本专利提出的定标等效光路结合切换镜的方法，可采用小口径黑体实现大口径红外系统的辐射定标，可以广泛应用于大口径红外观测系统的研制与应用。

发明内容

本专利的目的在于提供一种体积小、精度高、稳定性好的红外定标系统，解决现有大口径红外系统运行过程中的高精度定标技术问题。

本专利所采用的技术方案是：一种定标等效光路，参见图1，系统光路包括定标黑体1，定标等效镜组2，切换反射镜3，其中：

所述定标黑体1的尺寸应能填充定标等效镜组入瞳；

所述的定标等效镜组2以定标黑体1发出辐射光的入射先后为序依次有第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、反射镜205、第五透镜206、第六透镜207、第七透镜208，第一透镜201、第三透镜203和第六透镜207为锗透镜，第二透镜202、第四透镜204、、第五透镜206、第七透镜208为硅透镜；定标等效镜组2的视场角、数值孔径、像面位置与主系统观测光路4等效；

定标时，切换反射镜3插入待定标大口径红外系统中的系统的第三透镜405与系统的第四透镜406之间，定标黑体1发出的定标光辐射经定标等效镜组2、切换反射镜3进入系统的第四透镜406、系统的第五透镜407、窗口408后成像于探测器5上，从而实现对探测器5的定标。

本专利的优点是：

相比在主系统望远镜入口处设置定标黑体，该专利提供的定标装置黑体尺寸小，易于实现高精度，并且体积小、重量轻、稳定性好。

附图说明

图1为大口径红外系统定标等效光路结构图。其中：

1——定标黑体；

2——定标等效镜组，201——第一透镜，202——第二透镜，203——第三透镜，204——第四透镜，205——反射镜，206——第五透镜，207——第六透镜，208——第七透镜；

3——切换反射镜；

4——主系统观测光路，401——系统的主反射镜，402——系统的次反射镜，403——系统的第一透镜，404——系统的第二透镜，405——系统的第三透镜，406——系统的第四透镜，407——系统的第五透镜，408——窗口；

5——探测器。

图2为口径600mm红外系统观测光路光学调制传递函数。

图3为口径600mm红外系统定标等效光路光学调制传递函数。

具体实施方式

根据上述技术方案，设计了一套大口径红外光学系统及定标等效光路。

大口径红外光学系统指标：F#＝3，工作波段为3.7μm-4.8μm，口径600mm，焦距1800mm，视场角0.6°，光学结构如图1所示。

大口径红外光学系统镜片参数如下表：

定标等效光路镜片参数如下表：