共光路红外目标模拟器光学系统设计与分析

"红外目标模拟器光学系统设计" 本文主要探讨了一种新型的红外目标模拟器的光学系统设计，旨在简化传统的红外目标模拟器结构。红外目标模拟器在军事和科研领域有着广泛的应用，用于模拟真实环境中的红外目标，以便进行探测和识别技术的研究。文章提出了一种共光路设计方案，通过结合摆镜和黑体作为干扰源，实现了红外目标与红外干扰的共光路投影。 首先，作者分析了红外目标模拟器结构复杂的原因，并着重研究了干扰目标模拟器的结构对共光路设计的影响。他们创新性地提出使用黑体/摆镜组合，这种设计不仅简化了系统结构，同时也确保了模拟的有效性和灵活性。摆镜的作用在于它可以快速改变反射角度，从而模拟不同方向和动态的红外干扰源。 接着，文章介绍了设计的双通道红外投影系统，该系统具有紧凑的尺寸（400 mm×300 mm×250 mm以内），视场角为±3°，工作波段在3至5微米之间，入瞳距为550mm，焦距为220mm，F数为3.67。这种设计采用了像方远心结构，可以显著提高像面照度的均匀性，这对于模拟真实场景至关重要。 理论分析显示，主目标通道在16lp/mm的空间频率下，调制传递函数（MTF）值均超过0.5，这意味着图像质量接近衍射极限，具有很高的分辨率。两个通道的弥散斑均方根半径都小于18微米，畸变控制在1%以内，这表明系统的成像性能非常优秀。此外，通过调整焦距，该系统能在-10℃到40℃的工作环境下正常运行，适应了不同的温度条件。 文章的关键词包括光学设计、红外目标模拟器、双通道、黑体和摆镜，表明了研究的主要关注点。中图分类号TH741.5和文献标识码A表明这是一篇与光学工程相关的学术论文，doi:10.3788/AOS201535.0422007是文章的数字对象标识符，便于后续引用和检索。 这项研究提供了一个创新的红外目标模拟器光学系统设计方案，通过优化设计和使用黑体/摆镜组合，实现了系统的小型化、高性能和环境适应性，对于红外成像技术和模拟技术的发展具有重要意义。