西南技术物理所：军用光学系统的无热化与多谱段集成技术研究

光学系统的无热化及多谱段集成是当前军事和科研领域中的关键技术研发，它涉及到高性能光学设计的重要组成部分。在军用光学系统的设计中，如图像制导和观瞄跟踪设备，例如狙击手XR光电瞄准吊舱，对小型化、轻量化、低成本和多功能性的要求日益增强。这些系统采用先进的共孔径设计，比如三光合一的设计，能够集成中波红外、电视摄像机、激光测距器等多种功能，实现高倍变焦和远程目标检测与跟踪。 "虹光I号"机载光电雷达展示了多谱段共孔径集成的优势，通过将不同波段的传感器集中在同一个光路中，提高了系统的集成度和效能。这不仅节省了空间，还降低了重量，满足了现代军事应用对复杂环境适应性的需求。 环境因素对光学系统性能的影响不可忽视，主要体现在材料的折射率随温度变化（ dn/dT）、镜头形状的变化以及空气间隔的调整上。这些都需要精确的材料选择和计算，如肖特公司的绝对折射率公式和Herzberger折射率计算方法，来确保在宽温范围内的稳定性能。 热差是光学系统的一大挑战，由于光学材料的温度敏感性（dn/dT）和镜筒材料的线膨胀，会导致热离焦和热色差，从而影响图像清晰度。通过初级像差理论，可以分析并消除这些问题，确保在大温度变化下的系统稳定性，无论是可见光还是红外系统，都需针对这一问题进行优化设计。 无热化设计和多谱段共孔径技术在现代光学系统中扮演着至关重要的角色，它们不仅提升了系统的性能，而且对于军用设备的轻量化、小型化和适应极端环境的能力有着显著的贡献。随着科技的发展，这些技术将进一步推动光学系统的创新和应用。