[发明专利]一种多波段集成传感器光学系统

说明书

本发明公开了一种多波段集成传感器光学系统，包括沿光轴方向，从物方到像方依次设置的前置缩束系统、用于透射中波红外反射可见光及激光的分光平板一、用于透射可见光反射激光的分光平板二、红外光学系统、激光测距系统和可见光光学系统，其中红外光学系统、激光测距系统和可见光光学系统共用前置缩束系统，分别构成红外通道、激光测距通道和可见光通道；三通道可绕Z轴360°旋转，实现方位扫描探测，绕X轴360°旋转，实现俯仰扫描探测，实现全景覆盖；本发明多波段集成传感器光学系统，结构紧凑、光轴一致性好、指向精度高、装调简便；覆盖可见光、红外以及激光三个波段，实现了中波红外、可见光成像，有效提升了光电侦查装备的性能。

技术领域

本发明专利属于光学技术领域，具体涉及一种多波段集成多功能传感器光学系统。

背景技术

国防军事应用领域，需在不同环境条件下全天时快速感知周围态势，对目标进行实时跟踪和精确测量，要求传感光学系统具备多光谱成像探测、激光测距功能。

传统的分布式多光谱探测系统，各部分部件分置，空间利用率低，难以实现小型化设计；而且分布式结构布局方式，各部件力学环境差异较大，不易保证部件光轴一致性。

新兴的反射式共口径多光谱探测系统，共口径反射原件加工、装调难度大，不易保证性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供了一种多波段集成传感器光学系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多波段集成传感器光学系统，包括沿光轴方向，从物方到像方依次设置的前置缩束系统、用于透射中波红外反射可见光及激光的分光平板一、用于透射可见光反射激光的分光平板二、中波红外光学系统、激光测距系统和可见光光学系统；其中

所述的前置缩束系统构成光学系统的方位扫描部件，整组绕Ｚ轴360°旋转以实现方位扫描探测，由与光轴夹角为4°的保护窗口、与光轴成45°夹角的系统扫描反射镜、缩束望远物镜、以及分别与光轴成45°夹角的缩束组折转反射镜一、缩束组折转反射镜二、缩束组折转反射镜三和缩束望远目镜组成；所述的保护窗口和系统扫描反射镜构成系统俯仰扫描部件，绕X轴360°旋转以实现俯仰扫描探测；

所述的分光平板一和分光平板二法线与光轴夹角均为45°；

所述的前置缩束系统、分光平板和红外光学系统构成光学系统的红外通道；所述的红外光学系统用于实现红外通道方位、俯仰二维稳定及凝视成像和光学消旋功能，由扫描前置消旋望远组、扫描组和成像后组组成；所述的扫描前置消旋望远组由扫描前置消旋望远物镜、消旋组件和扫描前置消旋望远目镜组成；所述的扫描组由俯仰扫描镜和方位扫描镜组成；

所述的前置缩束系统、分光平板一、分光平板二和激光测距系统构成光学系统的激光测距通道；所述的激光测距系统由共轴的激光发射系统和激光接收系统组成；

所述的前置缩束系统、分光平板一、分光平板二和可见光光学系统构成光学系统的可见光通道；所述的可见光光学系统由前固定组、光路折转反射镜组和后固定组组成。

所述的一种多波段集成传感器光学系统，其激光发射系统由发射物镜和发射目镜组成，发射物镜焦距绝对值是发射目镜焦距绝对值的3.5倍，构成伽利略发射系统。

所述的一种多波段集成传感器光学系统，其激光接收系统由接收物镜、滤光片和小孔光阑组成；接收物镜进行汇聚光路，滤光片滤除非激光工作波段的杂散光，小孔光阑第二面除中心区域0.9mm通光外，其余区域涂消光漆，滤除孔径外杂散光。

所述的一种多波段集成传感器光学系统，所述缩束望远物镜为正光焦度，所述的缩束望远目镜为负光焦度，缩束望远物镜焦距是缩束望远目镜焦距绝对值的2倍。