[发明专利]双波段红外光学系统

权利要求书

1.一种双波段红外光学系统，包括扫描转镜、双波段红外光学镜头、光谱仪、红外焦平面探测器和信号处理器，其特征在于：

所述双波段红外光学镜头由红外窗口、分光镜、中波镜头、长波镜头组成，红外窗口水平设置，红外窗口下方为与水平成45°的分光镜，分光镜下方垂直光路上设置有长波镜头，分光镜一侧水平光路上设置有中波镜头；

所述扫描转镜位于所述双波段红外光学镜头的红外窗口上方，与垂直光路成45°，偏转范围±5°；

红外光纤位于所述中波镜头的输出光轴上，将中波镜头输出的红外光传输到光谱仪，光谱仪对红外光进行干涉采样，得到干涉信号，通过传输电缆送至信号处理器；

红外焦平面探测器位于所述长波镜头的输出光轴上，获取长波镜头输出的图像信号，通过传输电缆送至信号处理器；

信号处理器对获取的图像信号进行滤波和分割处理，并利用辨识算法判断整个长波镜头视场范围内哪些像素属于感兴趣区域；再控制扫描转镜转动，将感兴趣区域移动到中波镜头输出光轴上，对光谱仪采集的干涉信号做傅立叶变换，得到感兴趣区域的谱特征信号；再将谱特征信号和数据库中各种物质的谱特征进行比对，通过互相关算法判断感兴趣区域的组成成分。

2.如权利要求1所述的一种双波段红外光学系统，其特征在于：

所述中波镜头由光路上同轴的第一凸透镜、第二凸透镜和凹透镜组成，三个透镜均镀有2～5μm的增透膜；第一凸透镜是以单晶硅为基底材料的凸透镜，第二凸透镜是以单晶锗为基底材料的凸透镜；凹透镜是 以单晶硅为基底材料的凹透镜，凹透镜能够在中波镜筒内移动；

所述长波镜头由光路上同轴的第三凸透镜和第四凸透镜组成，二个透镜均镀有8～14μm的增透膜；第三凸透镜是以单晶锗为基底材料的八阶偶次非球面凸透镜；第四凸透镜是以单晶锗为基底材料的凸透镜，第四凸透镜能够在长波镜筒内移动。

3.如权利要求1或2所述的一种双波段红外光学系统，其特征在于：

所述扫描转镜由电控镜架和反射镜构成，电控镜架由底座，旋转台，角位移台和反射镜固定边框组成，底座用于固定整个电控镜架；旋转台与底座转动连接，实现反射镜的水平偏摆扫描；角位移台通过弧形导轨与旋转台连接，能够沿弧形导轨在竖直面内转动，实现反射镜的竖直俯仰扫描；反射镜固定边框与角位移台固连，用于固定反射镜；反射镜为平面镜，由电控镜架带动进行竖直俯仰及水平偏摆二维旋转运动。