多层套筒结构的红外消热差镜头设计与分析

王子威，张 宇，陈 骥，汪 兴，李林涛

（1.昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500；2.云南北方驰宏光电有限公司，云南昆明650217）

多层套筒结构的红外消热差镜头设计与分析

王子威1，2，张 宇1，陈 骥2，汪 兴2，李林涛2

（1.昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500；2.云南北方驰宏光电有限公司，云南昆明650217）

重点分析了采用多层套筒与波形弹簧垫圈相结合进行热补偿的红外机械消热差镜头，根据光学软件给出的离焦量设计热补偿结构，并运用ANSYS软件对热补偿结构进行了热变形分析。经过试验测试表明，采用多层套筒实现热补偿的镜头在－40～＋60℃的范围内成像质量良好。

多层套筒结构；热补偿；热变形；消热差

1 引 言

随着红外光学技术的发展，红外光学系统已广泛应用于生产生活的各个领域。在实际应用中，红外光学系统都要求能够在较宽的温度范围内正常工作，而由于用于制作红外镜片的材料的折射率温度系数较大［1］，因此当环境温度改变时，红外光学材料的厚度、透镜的曲率和折射率以及光学元件的间隔等参数都会随之改变，进而使光学系统的成像质量下降。因此在进行红外光学系统设计时，必须充分考虑温度对红外光学系统的影响。采取必要的措施对因温度引起的光学系统变化进行补偿。

本文采用多层套筒与波形弹簧垫圈对红外光学系统进行热补偿，软件分析与实验测试表明，在规定的温度范围内，该光学系统有较好的成像质量，温度变化对本光学系统的影响较小。……