一種可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光電傳感系統(tǒng)，特別提供了一種可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，光電設(shè)備得到了迅速的發(fā)展，在國防軍事應(yīng)用領(lǐng)域中，由于軍事目標(biāo)的偽 裝技術(shù)在不斷的進(jìn)步，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確探測或全天候偵察，傳統(tǒng)的單一波段設(shè)備 已經(jīng)不能滿足對(duì)軍事目標(biāo)的探測需求。除了要求得到目標(biāo)的可見光圖像之外，還需要得到 目標(biāo)的紅外圖像，紅外成像技術(shù)具有制導(dǎo)精度高、靈敏度高、可直觀獲取豐富的目標(biāo)外形或 基本結(jié)構(gòu)等目標(biāo)信息的特點(diǎn)，所W往往要求偵察平臺(tái)能夠同時(shí)對(duì)可見和紅外雙波段成像。
[0003] 可見和紅外光學(xué)系統(tǒng)能同時(shí)獲取目標(biāo)兩個(gè)波段的信息，對(duì)復(fù)雜的背景噪聲進(jìn)行抑 審IJ，可W提高對(duì)目標(biāo)的探測能力，降低虛警率。此外，小型化、輕量化的設(shè)計(jì)一直是光電探測 系統(tǒng)的研究重點(diǎn)，如果簡單地將多套光學(xué)系統(tǒng)拼合在一起來實(shí)現(xiàn)多波段成像及探測，系統(tǒng) 體積過于龐大，結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，機(jī)動(dòng)性能差。
[0004] 因此，如何解決上述問題，成為人們亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，W至少解決W往單一波段探測系統(tǒng)精度不高或雙波段探測系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)組成而導(dǎo)致系統(tǒng)體積大， 偵察設(shè)備復(fù)雜，不利于實(shí)現(xiàn)光路之間的快速轉(zhuǎn)換及對(duì)目標(biāo)的同步觀察，而且在波段切換時(shí) 需重新捜索目標(biāo)、調(diào)整焦距而造成的系統(tǒng)反應(yīng)過慢的問題。
[0005] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案，具體為，一種可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，其特征在 于，包括；共口徑光路接收系統(tǒng)1、可見光折返鏡組2和中波紅外折返鏡組3 ; 所述共口徑光路接收系統(tǒng)1包括沿復(fù)合光線照射軸依次設(shè)置的副反射鏡11、分光平板 12和主反射鏡13 ;所述副反射鏡11和所述主反射鏡13構(gòu)成卡塞格林系統(tǒng)；所述分光平板 12用于復(fù)合光線的分光，其中，經(jīng)所述分光平板12反射的光線入射到所述可見光折返鏡組 2,經(jīng)所述分光平板12透射的光線入射到所述中波紅外折返鏡組3 ; 所述可見光折返鏡組2用于所述復(fù)合光線中的可見光聚焦探測； 所述中波紅外折返鏡組3用于所述復(fù)合光線中的中波紅外線聚焦探測。
[0006] 優(yōu)選，所述分光平板12與所述復(fù)合光線的水平光軸呈45°放置。
[0007] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述可見光折返鏡組2包括用于接收所述分光平板12的反射光線的 可見光第一平面反射鏡201，所述反射光線經(jīng)所述可見光第一平面反射鏡201依次傳遞至 可見光第一膠合透鏡202、可見光第一透鏡203、可見光第二膠合透鏡204、可見光第二平面 反射鏡205、可見光第=平面反射鏡206、可見光第二透鏡207、可見光第=透鏡208、可見光 第四透鏡209、可見光第五透鏡210、可見光第=膠合透鏡211，最后到達(dá)可見光探測焦平面 212。
[000引進(jìn)一步優(yōu)選，所述可見光折返鏡組2中的可見光第一平面反射鏡201相對(duì)所述共 口徑光路接收系統(tǒng)1中的分光平板12平行放置。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述可見光折返鏡組2中的可見光第二平面反射鏡205與可見光第 =平面反射鏡206彼此垂直放置。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述可見光折返鏡組2中的可見光第一膠合透鏡202由基底材料分 別為H-FK61和BAF3的鏡片膠合而成；所述可見光第一透鏡203是基底材料為H-FK61的透 鏡；所述可見光第二膠合透鏡204由基底材料分別為BAF3和H-FK61的鏡片膠合而成；所述 可見光第二透鏡207是基底材料為H-FK61的透鏡；所述可見光第=透鏡208是基底材料為 ZBA巧的透鏡；所述可見光第四透鏡209是基底材料為H-FK61的透鏡；所述可見光第五透 鏡210是基底材料為ZF化的透鏡；所述可見光第S膠合透鏡211由基底材料分別為F6和 H-LAF54的鏡片膠合而成。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述中波紅外折返鏡組3包括用于接收所述分光平板12的透射光線 的像散校正平板301，所述透射光線經(jīng)過所述像散校正平板301依次傳遞至中波紅外第一 平面反射鏡302、中波紅外第一透鏡303、中波紅外第二透鏡304、中波紅外第=透鏡305,光 闊306,最后到達(dá)中波紅外探測焦平面307。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述中波紅外折返鏡組3中的中波紅外第一平面反射鏡302相對(duì)所 述共口徑光路接收系統(tǒng)1中的分光平板12平行放置。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述中波紅外折返鏡組3中的中波紅外第一透鏡303、中波紅外第二 透鏡304和中波紅外第=透鏡305分別為凸透鏡、凹透鏡和凸透鏡。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述中波紅外折返鏡組3中的中波紅外第一透鏡303、中波紅外第二 透鏡304和中波紅外第=透鏡305的材質(zhì)分別為娃、錯(cuò)、娃。
[0015] 本發(fā)明提供的可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)中波紅外和可見光雙波段 長焦距成像光學(xué)系統(tǒng)，從系統(tǒng)的小型化設(shè)計(jì)出發(fā)，將可見光和中波紅外兩個(gè)波段采用一個(gè) 共口徑光路接收系統(tǒng)，綜合考慮結(jié)構(gòu)、光學(xué)等因素，在共口徑光路接收系統(tǒng)中采用分光平板 進(jìn)行分光，將復(fù)合主光路分成可見光和中波紅外兩個(gè)波段的子光路，然后分別入射到可見 光折返鏡組和中波紅外折返鏡組中進(jìn)行聚焦探測，使可見光和中波紅外共用同一口徑而互 不影響，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)分系統(tǒng)的視場完全一致，提高了探測的精確程度。
[0016] 本發(fā)明提供的可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，采用共口徑的辦法將可見光和中 波紅外兩個(gè)波段融合在同一系統(tǒng)中，減小了系統(tǒng)體積，大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且實(shí)現(xiàn)利 用兩個(gè)波段同時(shí)、同地觀測目標(biāo)，具有小型化、輕量化等優(yōu)點(diǎn)，充分利用了可見光和中波紅 外兩個(gè)波段的能量，提高了對(duì)目標(biāo)的識(shí)別能力和探測精度，可W有效的應(yīng)用于軍事和民用 領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0017] 圖1為可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為可見光探測子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為共口徑光路接收系統(tǒng)與中波紅外探測子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方案，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋，但是并不用于限制本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0019] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中單一波段探測系統(tǒng)精度不高或雙波段探測系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立 系統(tǒng)組成而導(dǎo)致系統(tǒng)體積大，偵察設(shè)備復(fù)雜，不利于實(shí)現(xiàn)光路之間的快速轉(zhuǎn)換及對(duì)目標(biāo)的 同步觀察，而且在波段切換時(shí)需重新捜索目標(biāo)、調(diào)整焦距而造成的系統(tǒng)反應(yīng)過慢的問題，本 實(shí)施方案提供了一種可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，參見圖1，該系統(tǒng)包括共口徑光路接 收系統(tǒng)1、可見光折返鏡組2和中波紅外折返鏡組3 ;其中，共口徑光路接收系統(tǒng)1包括沿復(fù) 合光線照射軸依次設(shè)置的副反射鏡11、分光平板12和主反射鏡13 ;所述副反射鏡11和所 述主反射鏡13構(gòu)成卡塞格林系統(tǒng)；所述分光平板12用于復(fù)合光線的分光，其中，經(jīng)所述分 光平板12反射的光線入射到所述可見光折返鏡組2,經(jīng)所述分光平板12透射的光線入射到 所述中波紅外折返鏡組3 ;所述可見光折返鏡組2用于所述復(fù)合光線中的可見光聚焦探測； 所述中波紅外折返鏡組3用于所述復(fù)合光線中的中波紅外線聚焦探測。
[0020] 該可見光與中波紅外復(fù)合探測系統(tǒng)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光0. 48um~0. 65um和中波 紅外3. 7um~4.Sum兩個(gè)波段同時(shí)成像探測，復(fù)合光線由共口徑光路接收系統(tǒng)射入，通過主 反射鏡和副反射鏡反射，由于可見光與中波紅外的接收器、玻璃材料和像差的校正方法均 不同，因此，要將可見光和中波紅外通過分光平板進(jìn)行分光，分別進(jìn)入相應(yīng)的可見光折返鏡 組和中波紅外折返鏡組進(jìn)行各自的聚焦探測，使可見光和中波紅外共用同一 口徑而互不影 響，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)分系統(tǒng)的視場完全一致。
[0021] 其中，優(yōu)選分光平板12與所述復(fù)合光線的水平光軸呈45°放置，同時(shí)分光平板優(yōu) 選有娃材料制成。
[0022] 參見圖2為可見光折返鏡組2包括用于接收所述分光平板12的反射光線的可見 光第一平面反射鏡201，所述反射光線經(jīng)所述可見光第一平面反射鏡201依次傳遞至可見 光第一膠合透鏡202、可見光第一透鏡203、可見光第二膠合透鏡204、可見光第二平面反射 鏡205、可見光第=平面反射鏡206、可見光第二透鏡207、可見光第=透鏡208、可見光第四 透鏡209、可見光第五透鏡210、可見光第立膠合透鏡211，最后到達(dá)可見光探測焦平面212。
[0023] 優(yōu)選可見光折返鏡組2中的可見光第一平面反射鏡201相對(duì)所述共口徑光路接收 系統(tǒng)1中的分光平板12平行放置，且分光平板12與所述復(fù)合光線的水平光軸呈45°放置， 通過與水平光軸呈45°放置的分光平板將可見光反射到同樣與水平光軸呈45°放置的可 見光第一平面反射鏡201上，經(jīng)過可見光第一平面反射鏡201反射出的光即與水平光軸平 行，該樣可見光折返鏡組2就可W水平放置。
[0024] 作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述可見光折返鏡組2中的可見光第二平面反射鏡 205與可見光第=平面反射鏡206彼此垂直放置，其目的是進(jìn)一步減小系統(tǒng)的橫向尺寸，更 合理的利用空間安排結(jié)構(gòu)。
[0025] 作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，可見光折返鏡組2中的可見光第一膠合透鏡202由 基底材料分別為H-FK61和BAF3的鏡片膠合而成；所述可見光第二膠合透鏡204由基底材 料分別為BAF3和H-FK61的鏡片膠合而成；所述可見光第=膠合透鏡211由基底材料分別 為F6和H-LAF54的鏡片膠合而成；其中，所述可見光第一膠合透鏡202和可見光第二膠合 透鏡204構(gòu)成對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，該樣有利于消除系統(tǒng)的曽差、崎變和倍率色差該=種垂軸色差。
[0026] 參見圖3,其中，中波紅外折返鏡組3,中波紅外折返鏡組3包括用于接收所述分光 平板12的透射光線的像散校正平板301，所述透射光線經(jīng)過所述像散校正平板301依次傳 遞至中波紅外第一平面反射鏡302、中波紅外第一透鏡3