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介紹了一種大相對孔徑紅外成像鏡頭的設計。該鏡頭針對制冷型紅外探測器,采用二次成像設計,保證100%冷光闌效率。在8~10μm波段,實現(xiàn)相對孔徑(F數(shù))為1.5、視場角2ω為18.6°的設計,其成像質量優(yōu)良,傳函接近衍射極限,在常規(guī)加工裝調公差下易于保證應用質量。
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紅外相機的安裝基座作為所有光學元件的安裝基準,它的結構剛度直接影響著相機的成像質量。為了實現(xiàn)支撐基座的高剛度、低重量和小體積,從機載紅外相機的性能指標和光學系統(tǒng)設計結果出發(fā),結合機載環(huán)境的應用需要,提出了紅外相機安裝基座的設計要求;采用UG三維軟件優(yōu)化設計出"U"形和箱體式兩種輕量化結構的安裝基座,并采用Patran有限元分析軟件對設計結果進行了仿真計算。對比計算結果可知:"U"形安裝基座的最大變形量是箱體式結構的6.8倍,最大內應力是箱體式結構的3倍;在確定了安裝基座的箱體式結構形式后,對優(yōu)化設計的安裝基座進行了模態(tài)分析和掃頻試驗,基座的固有頻率約為560 Hz,滿足設計指標要求。此外,分析結果與試驗數(shù)據(jù)接近也證明了設計方法和分析手段的正確性。
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