[发明专利]一种基于分光式平板器件的长波红外与激光复合光学系统

说明书

本发明公开了一种基于分光式平板器件的长波红外与激光复合光学系统，为半主动激光和非制冷红外共口径光学成像系统，其中激光系统采用的是半主动激光成像，该成像方式不仅提高了制导的抗干扰能力、作用距离而且提高了自身的安全性；红外光学系统采用的是被动式机械补偿方法，利用结构的热膨胀抵消补偿像面的热漂移，该形式的系统具有较宽的工作温度范围，而且结构简单，工作可靠；复合结构采用的是共轴分光式，该形式结构简单，降低了装调难度，该系统应用于复合成像领域，未来装备量较大，有着广泛的应用和发展前景。

技术领域

本发明属于复合成像技术领域，具体涉及一种基于分光式平板器件的长波红外与激光复合光学系统。

背景技术

在现代战争中，攻防对抗日益激烈，精确制导武器攻击时遇到的对抗层次越来越高，对抗手段越来越高明，再加上目标的隐身、掠海攻击，低空、超低空高速突防以及多方位、饱和攻击战术的使用等，精确制导武器采用单一末制导方式已经难以完成使命，不得不发展多模复合制导方式。激光/红外双模复合制导启动后，激光子系统和红外子系统同时进入工作状态。当弹目距离远时激光照射器锁定目标带动激光子系统进行目标跟踪，当弹目距离近时切换红外子系统进行目标跟踪，红外系统精确锁定目标以后，不用再必须进行激光导引，提高了打击精度，并且避免暴露目标，提高了自身的安全性。该系统应用于复合成像领域，未来装备量较大，有着广泛的应用和发展前景。

目前，激光与红外复合制导光学系统主要有分离孔径式、共轴独立式、共轴分光式。分离孔径式系统一种光学系统过球心，另一个光学系统偏心布置，这样制导框架转动时，离轴的光学系统光路会发生变化，转角越大，测角误差越大，将会影响最终的跟踪精度；共轴独立式优点是两光轴均过球心，旋转对光学系统无影响，能量可以保持原有水平，缺点是一个光学系统需要做成卡式结构、体积较大、杂光抑制和装调难度大.

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于分光式平板器件的长波红外与激光复合光学系统,通过共轴分光式结构的使用，该形式令两光轴均过球心，旋转对光学系统无影响，结构简单，有利于简化结构，能够有效降低装调难度

一种长波红外与激光复合光学系统，包括共口径镜组G1、分光片SPE、激光透镜组G2、激光四象限探测器、红外透镜组G3以及非制冷红外探测器；其中，共口径镜组G1、分光片SPE、红外透镜组G3以及非制冷红外探测器靶面沿光线传播方向共光轴放置；激光透镜组G2置于分光片SPE的反射光路中，激光四象限探测器位于激光透镜组G2透射光路中。

较佳的，共口径镜组G1包括第一弯月透镜L11和第二弯月透镜L12。

较佳的，激光透镜组G2沿光线传播方向依次包括光阑、第一双凸透镜L21、双凹透镜L22以及第二双凸透镜L23。

较佳的，共口径镜组G1和激光透镜组G2组成的激光分系统工作波长为1.064um，瞬时视场为±3°，焦距为95mm，入瞳大小为44mm，光斑直径5.99mm～5.03mm。

较佳的，红外透镜组G3包括第三弯月透镜L31和第四弯月透镜L32。

较佳的，共口径镜组G1、分光片SPE和红外透镜组G3组成的红外光学分系统的工作波段为8μm～12μm，焦距为85mm，视场角为6°×4.8°，F数为1，工作温度为：-50℃～+70℃。

较佳的，第一弯月透镜L11前表面S1，第二弯月透镜L12前表面S3，第四弯月透镜L32前表面S9均为非球面。

本发明具有如下有益效果：