红外双波段共焦复合孔径光学系统设计

为满足光电成像装备多元、广域、远距离探测的需求，提出了双波段复合孔径光学系统的概念。采用主副孔径配合探测搜索的方式，其中主孔径用于远距离探测，副孔径用于大视场搜索，并分析主副孔径与中继系统拼接函数以推导复合孔径共焦面方程，从而保证不同波段图像采集的同步性和一致性。设计的红外双波段复合孔径光学系统成像波段为3.7～4.8μm和7.7～9.5μm，复合孔径系统由5个子眼（1个主子眼和4个副子眼）构成，主孔径焦距为200 mm、视场角均为±6°，副孔径焦距为50 mm、视场角均为±12°，主副孔径光轴夹角为6°，合并后的总视场为24°。相对于均一型复合孔径系统而言，该系统兼具了远距离探测与大视场搜索功能，主副孔径系统与中继接收系统成像质量良好，在-40～60℃温度范围内无热差影响。