[发明专利]光学系统无热化设计效果评估系统及方法

权利要求书

1.光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述评估系统由光源组件、平行光管组件、支撑平台、红外显微物镜、探测器、移动平台、高低温箱、电动位移平台、控制柜构成，其中：

所述光源组件与平行光管组件固定在移动平台上，可随移动平台进行轴向移动；

所述高低温箱固定在支撑平台上，高低温箱内放置被测光学系统；

所述红外显微物镜和探测器固定在电动位移平台上；

所述控制柜内固定有测控系统和输出组件；

所述光源组件发出的红外光源经平行光管准直后，通过被测光学系统，会聚后成中间像，由红外显微物镜将其中间像成像在探测器焦平面上，探测器将落在其上的光能量转化为电信号送至控制柜内。

2.根据权利要求1所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述光源组件由红外光源和光阑盘组成，光阑盘位于红外光源与平行光管之间。

3.根据权利要求2所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述红外光源采用可控温黑体，温度范围为50～1000℃。

4.根据权利要求2所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述光栏盘设有6个光栏孔和2个备用盲孔，光阑孔与备用盲孔呈轴对称等间距分布在光阑盘上。

5.根据权利要求4所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述光栏孔的直径分别为1.0mm、0.5mm、2.85mm、4.93mm、0.2mm、0.1mm。

6.根据权利要求1所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述平行光管组件的焦距适用范围为100-1000mm。

7.根据权利要求1或6所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述平行光管组件采取消杂散光的封闭式结构。

8.根据权利要求1所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述红外显微物镜在整个视场范围内像方波面变形PV值                                                。

9.根据权利要求1所述的光学系统无热化设计效果评估系统，其特征在于所述探测器置于红外显微物镜的焦平面处。

10.一种利用权利要求1所述评估系统进行光学系统无热化设计效果方法，其特征在于所述方法步骤如下：

一、在常温下将被测光学系统装配在位于高低温箱内的结构件上，调整被测光学系统的高度使其光轴和平行光管组件的光轴对准平行，调整被测光学系统中的光学零件之间的间隔使其满足设计要求，将可光源组件设定在预定温度并待温度稳定，粗调移动平台，使红外显微物镜的工作面与被测光学系统的焦平面大致重合；

二、由光源组件提供一个红外点光源，点光源经平行光管组件之后变为平行光，平行光经被测光学系统汇聚和红外显微物镜引出、放大后到达探测器敏感面，探测器将落在其上的光能量转化为电信号，并送至数据处理系统进行数据处理，利用控制系统控制电动位移平台移动，使红外显微物镜的工作面与被测光学系统的焦面重合，得到所需的像点大小、像点形状及能量分布数据，记录在常温下测量得到的数据备用；

三、对常温下的成像质量测试完毕后，保持目标源的温度和大小不变，同时改变高低温箱的环境温度，使被测光学系统处于一定的高低温环境；

四、待被测光学系统的温度稳定后，向电动位移平台施加信号，使红外显微物镜与探测器焦平面相对位置不变，控制红外显微物镜和探测器的轴向移动，直到探测器输出的信号由数据处理系统判定为最佳像面，当系统自动调焦完成后，红外显微物镜和探测器偏离零位，有一定的偏移量；

五、此偏移量即是在设定温度下被测光学系统的离焦量，记录和此时像点大小、像点形状及能量分布数据，比较在常温下测量得到的数据，即可知道被测光学系统无热化的设计效果。