[发明专利]一种用于日盲紫外电晕探测的光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，更具体的说，涉及一种用于日盲紫外电晕探测的光学系统。

背景技术

紫外成像技术在电晕探测方面有着广阔的应用。目前应用的紫外成像镜头多为纯折射式物镜，成像光路整体长度大于物镜焦距，不利于仪器的小型化；少部分小视场物镜采用类卡塞格林成像结构，该结构形式虽然可以通过光路折叠减小系统长度，但需要非球面主、次反射镜，另外，为了扩大视场，平衡轴外像差，还需在像面附近添加1-2片场镜，此种结构形式复杂，不利于加工装调和降低成本。

因此，如何涉及一种结构简单以及成像质量高的光学系统，是日盲紫外电晕探测技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种用于日盲紫外电晕探测的光学系统，该光学系统结构简单，成像质量高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于日盲紫外电晕探测的光学系统，所述光学系统包括：

球面透镜，用于透过紫外光；所述球面透镜具有第一通孔，所述球面透镜的光轴通过所述第一通孔的中心；所述球面透镜的凹球面朝向入光侧；

与所述球面透镜同光轴的球面反射镜，所述球面反射镜的凹球面朝向所述球面透镜的凸球面，且所述球面反射镜的凹球面具有用于反射紫外光的反射膜；所述球面反射镜具有第二通孔，所述光轴通过所述第二通孔的中心；

设置在所述光轴上的探测器像面，用于探测经过所述第二通孔出射的紫外光；所述探测器像面位于所述球面反射镜的凸球面一侧；

与所述球面透镜同光轴的反射元件，所述反射元件具有用于反射可见光的反射平面以及用于反射紫外光的反射球面；所述反射球面位于所述第一通孔内，与所述球面透镜的凸球面具有相同曲率半径，且与所述球面透镜的凸球面重合；所述反射平面位于所述球面透镜的凹球面一侧，且与所述光轴具有预设倾角；

其中，入光侧入射的紫外光经过所述球面透镜后，经过所述球面反射镜的反射，再经过所述反射球面的反射，通过所述第二通孔入射所述探测器像面；入光侧入射的可见光经过所述反射平面反射至可见光相机。

优选的，在上述光学系统中，所述反射元件具有顶面、底面以及位于所述底面与所述顶面之间的侧面，所述侧面为圆柱侧面，所述顶面为所述反射球面，所述底面为所述反射平面。

优选的，在上述光学系统中，所述侧面与所述第一通孔侧壁通过胶体粘结固定。

优选的，在上述光学系统中，所述球面透镜为石英透镜或是CaF₂透镜。

优选的，在上述光学系统中，所述球面反射镜与所述探测器像面之间还具有滤光片，用于滤除预设波段光波。

优选的，在上述光学系统中，所述预设倾角为45°。

优选的，在上述光学系统中，所述光学系统的等效焦距为130mm，总长度小于70mm，全视场角为8°。

优选的，在上述光学系统中，在垂直于所述光轴的方向上，所述球面透镜的口径为72mm，第一通孔的直径为30mm；

在垂直于所述光轴的方向上，所述球面反射镜的口径为78mm，第二通孔的直径为25mm。

优选的，在上述光学系统中，所述光学系统的等效焦距为150mm，总长度小于60mm，全视场角为6.5°。

优选的，在上述光学系统中，在垂直于所述光轴的方向上，所述球面透镜的口径为60mm，第一通孔的直径为28mm；

在垂直于所述光轴的方向上，所述球面反射镜的口径为68mm，第二通孔的直径为23mm。