[发明专利]增强红外光学系统的雾穿透能力

权利要求书

1.一种红外光学系统，包括：

光学器件集，所述光学器件集包括四个光学透镜、杜瓦的窗口和检测器的冷滤波器，所述光学器件集被设计为符合朝向更短的波长扩展超出1.2微米并且包括短波红外SWIR范围以及包括中波红外MWIR范围和长波红外LWIR范围中的至少一个的扩展的波长范围，以增加所述红外光学系统的检测范围，

其中，所述光学器件集中的所述四个光学透镜被布置成使得所述SWIR范围的红外辐射、以及所述MWIR范围和所述LWIR范围中的至少一个的红外辐射均通过所述四个光学透镜；以及

检测器，其被配置为检测通过所述四个光学透镜的、在所述扩展的波长范围处的辐射，

其中，所述四个光学透镜沿光线垂直进入所述红外光学系统的方向以第一光学透镜、第二光学透镜、第三光学透镜和第四光学透镜的顺序排列，其中第一光学透镜由三硒化二砷制成，第二光学透镜和第四光学透镜由硫化锌制成，第三光学透镜由氟化锂制成，并且杜瓦的窗口和冷滤波器由蓝宝石制成。

2.如权利要求1所述的红外光学系统，其被布置为增强在大气衰减的条件下的能见度以实现大于2.2跑道视程RVR的雾穿透距离。

3.如权利要求1所述的红外光学系统，其被布置为实现至少为2.75跑道视程RVR的雾穿透距离。

4.如权利要求1所述的红外光学系统，其具有起始于1微米的光谱范围。

5.如权利要求1所述的红外光学系统，还包括没有硅的外部窗口。

6.如权利要求1所述的红外光学系统，其中，所述检测器具有起始于1微米的光谱波段。

7.如权利要求1所述的红外光学系统，其中，所述检测器在包含1.0-2.3微米的范围内。

8.如权利要求1所述的红外光学系统，其中所述四个光学透镜被布置为给予起始于比硅的透光率阈值更短的特定波长并且包括短波红外SWIR范围以及包括中波红外MWIR范围和长波红外LWIR范围中的至少一个的光谱范围。

9.如权利要求8所述的红外光学系统，其中，所述特定波长是1微米。

10.如权利要求8所述的红外光学系统，其被配置为实现在包括1.0-2.3微米的范围内的检测。

11.如权利要求10所述的红外光学系统，其还被配置为实现在包含3-5微米和8-12微米中的至少一个的范围内的检测。

12.一种将红外光学系统的检测范围增加到扩展的范围的方法，所述方法包括：

通过将所述红外光学系统的光学器件重新设计以构成四个光学透镜、杜瓦的窗口和检测器的冷滤波器的、被设计为符合朝向更短的波长扩展超出1.2微米并且包括短波红外SWIR范围以及包括中波红外MWIR范围和长波红外LWIR范围中的至少一个的扩展的波长范围的单一集，扩展所述红外光学系统的光谱范围以起始于比硅的透光率阈值更短的特定波长同时包括短波红外SWIR范围以及包括中波红外MWIR范围和长波红外LWIR范围中的至少一个，

布置所述四个光学透镜使得所述SWIR范围的红外辐射、以及所述MWIR范围和所述LWIR范围中的至少一个的红外辐射均通过所述四个光学透镜；以及

检测通过所述四个光学透镜的、在所述扩展的波长范围内的辐射，

其中，所述四个光学透镜沿光线垂直进入所述红外光学系统的方向以第一光学透镜、第二光学透镜、第三光学透镜和第四光学透镜的顺序排列，其中第一光学透镜由三硒化二砷制成，第二光学透镜和第四光学透镜由硫化锌制成，第三光学透镜由氟化锂制成，并且杜瓦的窗口和冷滤波器由蓝宝石制成。

13.如权利要求12所述的方法，还包括增强所述红外光学系统的雾穿透能力以得到大于2.2跑道视程RVR的穿透距离。

14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括布置所述光学器件以得到至少为2.75跑道视程RVR的穿透距离。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述特定波长是1微米。

16.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括在包含1.0-2.3微米的范围内进行检测。

17.如权利要求16所述的方法，所述方法还包括在包含3-5微米和8-12微米中的至少一个的范围内进行检测。