[发明专利]一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统

权利要求书

1.一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，在光线传播方向上设置于焦平面(8)的前方，由同轴设置的卡式系统和二次成像系统组成，所述卡式系统包括并列设置的主反射镜(1)和次反射镜(2)，光线依次经过主反射镜(1)和次反射镜(2)的反射之后会聚到一次成像点上，所述二次成像系统将一次成像点成像在焦平面(8)上，其特征在于：所述一次成像点位于主反射镜(1)与次反射镜(2)之间；在光线传播方向上，所述二次成像系统由前后同轴设置的第一正月牙形透镜(3)、第二正月牙形透镜(4)、折/衍混合透镜(5)、活动透镜(6)和负月牙形透镜(7)组成；所述折/衍混合透镜(5)包括负月牙形的透镜本体，透镜本体弯向物方，透镜本体的出射面采用非球面叠加衍射面。

2.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：第一正月牙形透镜(3)和第二正月牙形透镜(4)均弯向物方，活动透镜(6)和负月牙形透镜(7)均弯向像方。

3.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：所述非球面叠加衍射面的方程为：

其中c₅为曲率，r₅为垂直光轴方向的径向坐标，k₅为二次曲线常数，A₅为四阶非球面系数、B₅为六阶非球面系数、C₅为八阶非球面系数；HOR为衍射级次，C₁、C₂、C₃为衍射面系数，l₀为设计中心波长。

4.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：所述主反射镜(1)和次反射镜(2)的材质为铝。

5.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：所述第一正月牙形透镜(3)、第二正月牙形透镜(4)和活动透镜(6)的材质为单晶锗。

6.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：所述折/衍混合透镜(5)和负月牙形透镜(7)的材质为硒化锌。

7.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：所述活动透镜(6)沿轴向移动用于调整像面的位置。

8.如权利要求1所述的一种大相对孔径长焦距非制冷红外无热化光学系统，其特征在于：取光学系统的焦距为f；

所述主反射镜(1)的焦距f₁满足0.76＜f₁/f＜0.78；

所述次反射镜(2)的焦距f₂满足-4.17＜f₂/f＜-1.87；

所述第一正月牙形透镜(3)的焦距f₃满足0.13＜f₃/f＜0.15；

所述第二正月牙形透镜(4)的焦距f₄满足0.10＜f₄/f＜0.13；

所述第一正月牙形透镜(3)和所述第二正月牙形透镜(4)的组合焦距f₃₄满足0.08＜f₃₄/f＜0.1；

所述折/衍混合透镜(5)的焦距f₅满足-0.74＜f₅/f＜-0.46；

所述活动透镜(6)的焦距f₆满足0.09＜f₆/f＜0.13；

所述负月牙形透镜(7)的焦距f₇满足-0.65＜f₇/f＜-0.38；

所述折/衍混合透镜(5)、活动透镜(6)和负月牙形透镜(7)的组合焦距f₅₆₇满足0.09＜f₅₆₇/f＜0.12。