宽温红外镜头的光机热集成分析与设计

"红外镜头的光机热集成分析研究 (2011年)" 红外镜头的光机热集成分析是确保其在广泛温度范围内保持稳定光学性能的关键步骤。该研究主要探讨了如何在设计阶段就考虑到温度变化对红外光学系统的影响，并进行有效的分析以优化设计。在红外光学系统设计中，热效应可能导致镜片变形，进而影响成像质量，因此必须在早期设计阶段就进行综合考虑。 论文详细介绍了光机热集成分析的方法和流程。首先，设计了一个焦距为200毫米的冷光栏匹配的红外镜头，该镜头旨在适应从-40℃到+60℃的宽温工作环境。接着，研究人员利用有限元分析（FEA）建立了一个红外镜头的热力学模型，以模拟不同温度下的热行为。通过分析镜片表面的变形数据，他们计算了各镜片之间的间隔变化以及镜片形状的改变。 进一步，这些变形数据被输入到光学仿真软件中，以评估热环境对光学成像质量的影响。分析结果显示，在整个视场范围内，即使在极端温度下，设计的红外镜头仍能保持良好的成像质量，16线对的调制传递函数（MTF）均大于0.5，这是衡量图像清晰度的重要指标。 该设计的红外镜头结构简洁且实用，成功满足了设计要求，能够在指定的温度范围内提供稳定的成像性能。光机热集成分析在此过程中起到了至关重要的作用，确保了在复杂环境条件下红外镜头的可靠性和有效性。 关键词：红外镜头、集成分析、光机热、有限元 这篇论文属于工程技术领域，对于理解和改进红外光学系统的热稳定性具有重要价值，对于从事红外设备研发和工程应用的专业人员来说，提供了有价值的设计指导和分析工具。