引入表面微结构的3.7～4.8μm红外折衍混合物镜设计

折衍混合透镜具有重量轻和结构紧凑的特点,在空间光学仪器等方面有一定的优势。结合物镜设计要求的工作波段3.7～4.8μm、焦距64 mm和F数1.6等参数,采用了含有平面衍射微结构的3片式分离镜片,物镜总长度和重量得以明显减少,减少约40%。镜片选用了常用的红外光学材料硅和锗,设计对公差的要求较为宽松,得到的弥散斑半径小于9.5μm,各个视场的MTF值在17毫米线对处均达到0.8。硅平面镜表面的衍射微结构可以用4次套镀薄膜的方法来实现16个台阶,分析了衍射微结构可接受的加工误差范围。选用SiO和ZnS膜层来减少镜片表面反射损失,波段内物镜的光学效率达到93%。