Thiết kế hệ quang hồng ngoại bước sóng trung làm lạnh có tiêu cự thay đổi liên tục ứng dụng trong quan sát tầm xa
7 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.105.2025.98-105Từ khóa:
Thiết kế quang; Hệ quang thay đổi tiêu cự liên tục; Điều tiêu bù nhiệt; Đầu thu làm lạnh.Tóm tắt
Hệ thống quang học có tiêu cự thay đổi liên tục sử dụng đầu thu hồng ngoại làm lạnh có thể thu được hình ảnh chất lượng cao trong nhiều trường nhìn khác nhau. Dựa trên lý thuyết hệ quang tiêu cự thay đổi liên tục, nhóm tác giả thiết kế một hệ thống quang hồng ngoại bước sóng trung bù nhiệt có tiêu cự thay đổi liên tục, hệ quang chỉ bao gồm sáu thấu kính. Hệ quang có F# là 4,0, dải bước sóng hoạt động là 3,4 - 5,0 μm, trường nhìn thay đổi từ 21,7°×17,5° đến 1,6°×1,3°. Tất cả sáu thấu kính trong hệ quang đều có chứa mặt phi cầu và sử dụng hai mặt nhiễu xạ để loại bỏ quang sai, tối ưu kích thước, khối lượng của hệ. Hệ quang được bù nhiệt thông qua cơ cấu điều tiêu chủ động. Hệ quang hồng ngoại bước sóng trung có tiêu cự thay đổi liên tục được thiết kế có cấu tạo nhỏ gọn và chất lượng hình ảnh tốt trong toàn trường nhìn với phạm vi nhiệt độ từ - 10 ℃ đến + 60 ℃.
Tài liệu tham khảo
[1]. N. A. Muhammed, “Design of a multiple field-of-view imaging system for the 3-5 µm infrared focal plane arrays,” Opt. Eng., 42(6), pp. 1704-1714, (2003).
[2]. H. S. Kim, et al. “Compact mid-wavelength infrared zoom camera with 20:1 range and automatic athermalization,” Opt. Eng., 41, pp. 1661-1667, (2002).
[3]. Y. Bai, et al. “Design of MWIR step-zoom detection imaging system with a large FPA,” 7th International Symposium on Advanced Optical Manufacturing and Testing Technologies, (2014).
[4]. H. Wu, P. Wang. “Design of miniaturized large-format uncooled infrared continuous zoom optical system”. Infrared, 41(2): 1-6, (2020).
[5]. Y. Tang, et al. “Athermalization design of uncooled long waveband infrared continuous zoom optical system”. Acta Optica Sinica, 44(7): 0722002, (2024).
[6]. Z. Fan, et al. “Design of high ratio middle infrared continuous zoom optical system,” Proc. SPIE 8193, International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging 2011: Advances in Infrared Imaging and Applications, 81931R, (2011).
[7]. K. Zhang, et al., “40× zoom optical system design based on stable imaging principle of four groups” Appl. Opt. 61, 1516-1522, (2022).
[8]. Z. Yang, et al., “Optimization method of the cam curve for a continuous zoom optical system” Appl. Opt. 63, 816-822, (2024).
[9]. G. Bieszczad, et al. “Image processing module for high-speed thermal camera with cooled detector” Infrared Technology and Applications XXXVII. Vol. 8012. SPIE, (2011).
[10]. R. K. Bhan, et al. “Recent infrared detector technologies, applications, trends and development of HgCdTe based cooled infrared focal plane arrays and their characterization.” Opto-Electronics Review 27(2), 174-193, (2019).
[11]. J. Bareła, et al. “Comparison of parameters of modern cooled and uncooled thermal cameras.” Electro-Optical and Infrared Systems: Technology and Applications XIV. Vol. 10433. SPIE, (2017).
[12]. Tao C K. “Zoom Focus Optics System Design”. National Defense Industry Press, Beijing, (1988).
[13]. H. Tang, et al. “Design of cooled long-wave infrared optical system with large zooming range”, Chinese Optics 17(1), 69-78, (2024).
[14]. N. T. Binh. “Quang học” , Hanoi National University Publishing House, Hanoi, (2007), (in Vietnamese).
[15]. https://www.flircameras.com/neutrino/neutrino-lc-series/425-0640140-1paax.htm.
[16]. N. Q. Hiep, “Nghiên cứu thiết kế hệ thống quang học của ống kính ảnh nhiệt có tiêu cự thay đổi nhảy bậc”, Journal of Science and Technology, 18(2), (2023), (in Vietnamese).
[17]. N. Q. Hiep, “Thiết kế hệ thống quang học hoạt động trong hai vùng phổ nhìn thấy và hồng ngoại bước sóng dài”, Journal of Science and Technology, 02(09), (2023), (in Vietnamese).
