基于卡式结构的大口径连续变焦光学系统设计

作     者：刘昊 赵宇 陈媛媛 闫红宇 岳俊哲 李晋华 LIU Hao;ZHAO Yu;CHEN Yuanyuan;YAN Hongyu;YUE Junzhe;LI Jinhua

作者机构：中北大学太原030051 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：35-39页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：山西省面上自然基金项目(No.201901D111145) 

主　　题：卡塞格林 连续变焦 大口径 光学设计 

摘      要：变焦系统可实现对大视场目标的搜索,但是大视场的轴外像差会对卡式结构的轴外成像产生严重影响,为了能同时实现大视场、长焦距连续变焦的目标,在卡式结构像方增加了一个矫正透镜,设计了一种工作场为0°~1.5°、焦距变化范围为800 mm~1600 mm的红外连续变焦系统。系统由卡塞格林望远镜结构和三组元机械补偿变焦结构组成,工作波长为1064 nm的激光,最大口径为300 mm,各个焦距下最大畸变小于0.5%。在17 lp/mm处各个焦距下的MTF均大于0.5,且接近衍射极限,弥散光斑尺寸很小,均在艾里斑内,成像质量良好,各视场下的像差均得到校正,各项指标都满足设计要求。