CN105068229A - 低温准直光学*** - Google Patents

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CN105068229A
CN105068229A CN201510503216.4A CN201510503216A CN105068229A CN 105068229 A CN105068229 A CN 105068229A CN 201510503216 A CN201510503216 A CN 201510503216A CN 105068229 A CN105068229 A CN 105068229A
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mirror
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翟金龙
张旺
解放
邱成波
薛文慧
陈婷
任国焘
胡忠辉
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Harbin Institute of Technology
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Harbin Institute of Technology
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Abstract

本发明公开了一种低温准直光学***，所述光学***由离轴三反***、第一平面反射镜和第二平面反射镜构成，其中：离轴三反***由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜和第二椭球面反射镜组成；低温黑体发出的光经第一平面反射镜折转45°后，再由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜反射，最后经第二平面反射镜再折转45°后平行射出。该***工作波段为3μm~5μm，8μm~12μm，具备结构简单、无中心遮拦、宽波段、可用于低温下等优点。

Description

低温准直光学***
技术领域
本发明属于光学技术领域，涉及一种应用于低温下的准直光学***，尤其是涉及一种双波段全反射式低温准直光学***。
背景技术
现有的准直光学***多工作在常温下，而随着航空航天技术及空间远程探测技术的发展与进步，对空间光学***的要求越来越高，尤其是在模拟外太空的真空冷黑背景过程中，使得低温准直光学***的研制显得尤其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温准直光学***，该***工作波段为3μm~5μm，8μm~12μm，具备结构简单、无中心遮拦、宽波段、可用于低温下等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种低温准直光学***，由离轴三反***、第一平面反射镜和第二平面反射镜构成，其中：离轴三反***由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜和第二椭球面反射镜组成。低温黑体发出的光经第一平面反射镜折转45°后，再由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜反射，最后经第二平面反射镜再折转45°后平行射出。
本发明中，所述第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜均为二次曲面，而无高次项系数。
本发明中，所述第一平面反射镜、第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜、第二平面反射镜均采用铝合金材料制成。
本发明中，所述准直光学***工作波段为3μm~5μm，8μm~12μm。
本发明中，所述***第一平面反射镜、第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜、第二平面反射镜表面镀铝膜。
本发明中，所述第一椭球面反射镜离轴量为0。
本发明中，所述双曲面反射镜离轴量为3mm。
本发明中，所述第二椭球面反射镜离轴量为11.7mm。
本发明中，所述***工作在100K低温下。
本发明具有如下优点：
1、本发明采用离轴三反式结构，有效消除中心遮拦。
2、本发明采用的离轴三反***中三片反射镜均为二次曲面，无高次项系数，易于加工。
3、本***为全反射式，可实现无热化，工作在低温下。
附图说明
图1为低温准直光学***的组成及工作原理示意图；
图2为光学***弥散斑点列图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
如图1所示，本发明提供的低温准直光学***由离轴三反***和两块平面反射镜构成，其中：离轴三反***由第一椭球面反射镜2、双曲面反射镜3、第二椭球面反射镜4组成。低温黑体发出的光经第一平面反射镜1折转45°后，再由第一椭球面反射镜2、双曲面反射镜3、第二椭球面反射镜4反射，最后经第二平面反射镜5折转45°后平行射出，成光束准直。
本***中第一平面反射镜1、第一椭球面反射镜2、双曲面反射镜3、第二椭球面反射镜4、第二平面反射镜5均采用铝合金制造，并镀铝膜，各部件的光学***数据如表1所示。由图2可知，光学***各视场衍射斑直径的均方根值均小于爱里斑直径，即小于衍射限。
表1为光学***数据
反射镜序号 半径/mm 间隔/mm 二次项系数 离轴量/mm 半口径/mm
1 ∞ -450 0 0 50
2 -874 750 -0.283 0 135
3 -632 -999 -6.35 3 55
4 -2307 996 -0.922 11 234
5 ∞ -600 0 0 310

Claims (9)

1.一种低温准直光学***，其特征在于所述光学***由离轴三反***、第一平面反射镜和第二平面反射镜构成，其中：离轴三反***由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜和第二椭球面反射镜组成；低温黑体发出的光经第一平面反射镜折转45°后，再由第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜反射，最后经第二平面反射镜再折转45°后平行射出。
2.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜均为二次曲面，而无高次项系数。
3.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述第一平面反射镜、第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜、第二平面反射镜均采用铝合金材料制成。
4.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述准直光学***工作波段为3μm~5μm，8μm~12μm。
5.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述***第一平面反射镜、第一椭球面反射镜、双曲面反射镜、第二椭球面反射镜、第二平面反射镜表面镀铝膜。
6.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述第一椭球面反射镜离轴量为0。
7.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述双曲面反射镜离轴量为3mm。
8.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述第二椭球面反射镜离轴量为11.7mm。
9.根据权利要求1所述的低温准直光学***，其特征在于所述光学***工作在100K低温下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106840395A (zh) * 2017-01-16 2017-06-13 中国人民解放军国防科学技术大学 用于主动高光谱成像的近红外超连续谱照明***

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DE102007023884A1 (de) * 2007-05-23 2008-11-27 Carl Zeiss Ag Spiegeloptik und Abbildungsverfahren zum seitenrichtigen und aufrechten Abbilden eines Objektes in ein Bildfeld
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