红外长波投影镜头的光机结构设计及热光分析

吴天祺，徐熙平，潘越，乔杨

（长春理工大学 光电工程学院，长春 130022）

红外制导导弹利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻的制导的精确制导武器，因其制导精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好、效费比高等优点，在现代武器装配发展中占据着重要的地位。但是红外制导导弹在研发测试过程中存在成本高、效率低等不足，所以半实物仿真试验成为研发测试过程中的最佳替代方法[1-2]。作为半实物仿真试验中核心仿真器件的红外动态热像模拟器，在工作波段内所生成热像的各项特性应与真实目标和背景基本一致，以此可以对导弹的性能做出有效评估。红外动态热像模拟器由黑体光源、照明光学系统、转向平面反射镜、景象生成器件、投影光学系统组成[3]，照明光学系统的出射光束经景象生成器件进行空间调制后，会进入投影光学系统，经投影光学系统准直再以平行光出射至待检光学系统的入瞳处，投影光学系统的性能直接决定红外场景的仿真精度，考虑到环境温度会在小范围内发生改变，而红外材料对温度的变化又较为敏感，为确保在实验室温度下红外动态热像模拟器能够正常工作，本文针对投影镜头镜像热光学特性分析，并求解出投影镜头的温度适应性区间[4～6]。

1 红外动态热像模拟的光机结构设计

1.1 光学设计

根据投影光学系统的参数指标要求，采用反向设计，由于视场角较大，应着重考虑轴外像差的影响[7-8]。……