离轴三反光学系统设计：红外双波段景象模拟器

"离轴三反红外双波段景象模拟器光学系统设计 (2011年)" 本文主要讨论了一种用于红外双波段成像系统性能测试与评估的离轴三反光学系统的设计。这种系统旨在模拟3μm至5μm和8μm至12μm两个红外波段的景象，对于红外成像技术的研发和性能验证至关重要。 在设计过程中，作者基于共轴三反光学系统的基础理论，深入探讨了离轴三反系统在孔径光栏远离主镜时的像差特性。离轴设计是为了克服传统共轴系统中可能出现的光学问题，如像散、球差和慧差等。在大出瞳距（750mm）和大相对孔径（F/#为3）的条件下，该系统能够实现更复杂的像差平衡，确保了光学性能的优越性。 系统的主要参数包括焦距330mm，视场60°×4.5°，这些参数使得系统具备了大视场的特点，能够覆盖较广的观察范围。在空间频率10lp/mm处，中波红外（MWIR）的调制传递函数（MTF）大于0.65，长波红外（LWIR）的MTF大于0.4，这意味着在这两个波段内，系统的分辨率接近衍射极限，能够提供清晰的图像质量。 离轴三反光学系统的优势在于其结构紧凑，能够在满足高性能要求的同时，减小了整体尺寸。高分辨率是系统的关键特性之一，它允许在红外成像中捕捉到更精细的细节。大出瞳距则提供了更远的工作距离，有利于适应不同的应用场景，比如遥感或军事侦察。 这项工作展示了离轴三反光学系统在红外双波段景象模拟中的潜力，为红外成像技术的发展提供了重要的设计参考。通过优化像差控制和结构布局，该系统能够在测试和评估红外设备性能时提供高度逼真的模拟环境，对红外成像系统的设计和改进具有重要意义。