热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响

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光学仪器与光学设计 | 更新时间：2025-09-01

- 热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响
- The influence of infrared lens surface change on imaging quality in thermal environment
- 光学技术 2018年44卷第3期页码：365-370
- 作者机构：
  
  1. 1:昆明理工大学机电工程学院
  2. 2:云南北方驰宏光电有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.03.020
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
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史燕飞, 张宇, 黄攀, 等. 热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响[J]. 光学技术, 2018,44(3):365-370.

The influence of infrared lens surface change on imaging quality in thermal environment[J]. 2018, 44(3): 365-370.
史燕飞, 张宇, 黄攀, 等. 热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响[J]. 光学技术, 2018,44(3):365-370. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.03.020.

The influence of infrared lens surface change on imaging quality in thermal environment[J]. 2018, 44(3): 365-370. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2018.03.020.

由于红外镜片材料的温度特性

环境温度的变化会对红外镜头的成像质量造成影响。为了研究不同温度场下镜片的应力状态以及镜面面形变化情况

利用光机热集成分析方法

运用有限元分析软件ANSYS WORKBENCH对设计的红外镜头进行了热结构耦合分析

从分析结果中得到了镜片等效压应力的大小。利用Zernike多项式拟合了变形后的镜面面形

将得到的Zernike系数导入到ZEMAX中建立了多重温度结构

分析了不同温度下镜面变形前与变形后的光学系统离焦量的变化量。结果表明

镜片在低温-40℃时受到较大的等效压应力

最大等效应力81.118MPa

小于材料的断裂强度345MPa;不同温度下由于镜片面形发生变化

导致红外光学系统成像质量以及离焦量发生改变。

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