远心紫外告警光学系统设计：大相对孔径与长焦距

"大相对孔径、长焦距的紫外告警光学系统设计" 本文主要介绍了一种基于ZEMAX软件设计的大相对孔径、长焦距的远心紫外告警光学系统，该系统由6片球面透镜组成，整体长度约为154毫米。系统的主要参数包括100毫米的焦距，相对孔径为1:2，视场角为10度。在设计过程中，特别选用了具有负折射率温度系数的CaF2材料作为负透镜，以实现系统的无热化设计，从而确保在不同温度条件下光学性能的稳定。 光学设计是整个系统的核心，大相对孔径意味着更大的光线采集能力，能提高系统的灵敏度和探测效率。而长焦距则可以提供更远的探测距离，有利于紫外告警系统的远距离预警功能。同时，远心光学设计保证了图像中心和边缘的成像质量一致性，降低了畸变，这对于紫外告警相机的精确检测至关重要。 文章指出，经过优化设计，该系统在-10~40℃的温度范围内，各个视场的平均光学调制传递函数（MTF）在10 lp/mm的空间频率下都能保持在0.4以上，这代表了良好的成像质量。此外，最大点列图方均根半径小于50微米，意味着点扩散函数较小，图像细节分辨率高。 无热化设计是考虑到实际应用中环境温度变化可能对光学系统性能的影响。CaF2材料的负折射率温度系数使其在温度变化时能抵消其他组件因热膨胀导致的折射率变化，确保系统的光学性能不会因温度波动而大幅下降，增强了系统在广阔温度范围内的适用性。 这款紫外告警光学系统具备成像质量优异、结构紧凑、温度适应性强等特点，适用于各种环境下的紫外探测应用，如导弹预警、空间安全监测等领域。关键词包括光学设计、大相对口径、无热化以及紫外告警，涵盖了该系统的主要技术特点和应用场景。该设计对于提升紫外告警系统的性能和可靠性具有重要的理论和实践意义。