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Los principios de diseño del sistema óptico infrarrojo

El sistema óptico infrarrojo se refiere al sistema que funciona en la banda infrarroja de la onda óptica, que es el sistema óptico que recibe o envía ondas de luz infrarroja. En general, el sistema óptico infrarrojo es una categoría de sistema óptico, que no es diferente de otros sistemas ópticos en recepción de energía lumínica, transmisión, imagen y otros conceptos ópticos. Sin embargo, debido al sistema óptico infrarrojo que trabaja la región infrarroja de la longitud de onda y al detector fotoeléctrico como el elemento receptor, entonces tiene sus propias características, diferentes del sistema óptico general.

El rango de longitud de onda del sistema óptico infrarrojo tiende a ser amplio, y hay pocos tipos de materiales de transmisión infrarroja disponibles en la actualidad. La corrección de la aberración, especialmente la aberración cromática, es muy difícil. Por lo tanto, el sistema óptico infrarrojo adopta el sistema de reflexión no esférico o el sistema de refracción y reflexión en la estructura. Con la expansión continua del alcance de la aplicación de infrarrojos y el desarrollo continuo de la tecnología de imágenes térmicas infrarrojas, el objetivo proyectivo no puede cumplir los requisitos de campo grande y gran apertura. Por lo tanto, en los últimos años, el índice de refracción alto y los materiales de cristal de baja dispersión se han utilizado ampliamente para diversas lentes de refracción. El sistema óptico infrarrojo es un detector de infrarrojos. Para mejorar la sensibilidad de detección, aumentar la relación señal / ruido, el sistema UTILIZA el paquete de lentes de inmersión en vivo, lentes de campo y conos de luz del sistema de condensación secundario (también conocido como sistema óptico del detector) y un escaneo ligero del motor con todo tipo de escáner óptico Desde el principio del diseño, la mayoría de los sistemas ópticos infrarrojos están diseñados con óptica geométrica.

Las características del sistema óptico infrarrojo

Debido a las propiedades únicas de la radiación infrarroja, en comparación con el sistema óptico general, especialmente el sistema visual y fotográfico, el sistema óptico infrarrojo tiene diferentes características.

1) la banda de radiación de la fuente de radiación infrarroja se encuentra en la zona invisible por encima de 1 um. El vidrio óptico ordinario no es transparente a 2.5 um. En todos los materiales que son capaces de penetrar longitudes de onda infrarrojas, solo unos pocos materiales tienen las propiedades mecánicas necesarias y se les puede dar un cierto tamaño. Esto restringe en gran medida la aplicación del sistema de lentes en el diseño del sistema óptico infrarrojo, lo que hace que el tipo de reflexión y el sistema óptico reflejado ocupen una posición más importante.

2) casi todos los sistemas de infrarrojos son sistemas optoelectrónicos. Su receptor no es el sueño de una persona o una placa fotográfica, sino una variedad de dispositivos optoelectrónicos. Por lo tanto, el rendimiento y la calidad del sistema óptico correspondiente deben basarse en la sensibilidad y la relación señal / ruido del sistema óptico, en lugar de en la resolución del sistema óptico. Esto se debe a que la resolución tiende a estar limitada por el tamaño del dispositivo fotoeléctrico, lo que reduce los requisitos para el sistema óptico en consecuencia.

3) campo pequeño y gran apertura. En el caso del detector de la unidad de aplicación, debido a que el detector de infrarrojos tiene un área de recepción más pequeña, el campo óptico del sistema óptico infrarrojo general no es muy grande, y la aberración externa del eje puede considerarse menor.
Debido a que el sistema de reflexión no tiene diferencia de color, en la mayoría de los casos, es posible que dicho sistema de reflexión elimine la bola y satisfaga la condición del seno. Al mismo tiempo, los requisitos de tales objetos del sistema no son demasiado altos y requieren una alta sensibilidad. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas ópticos con gran apertura relativa, es decir, pequeña F, son adoptados. En general, debido a la limitación del procesamiento, el número de F es 2-3.

4) la aplicación de varios escáneres se ha vuelto más y más, con el fin de lograr el objetivo de escanear el objetivo espacial mediante el seguimiento del calentamiento de las tecnologías de imagen y de imágenes térmicas. El escáner puede colocarse antes que el sistema de imágenes, que tiene un gran tamaño y un alto consumo de energía, pero tiene un impacto mínimo en la calidad de imagen del sistema óptico. Además, el sistema óptico con este sistema de escaneo requiere la longitud focal posterior del principal y algunos requisitos especiales para el mismo.

5) la longitud de onda de la banda infrarroja es aproximadamente 5-20 veces mayor que la de la luz visible. De esta forma, la temperatura del sistema de imágenes térmicas es menor debido al límite de difracción, lo que significa que el sistema de imágenes térmicas con alta resolución debe tener una gran apertura. Esto hace que el sistema sea pesado y costoso.

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