en
Назад
DOI: 10.17586/1023-5086-2023-90-09-03-13
УДК: 535.317
Термонерасстраиваемые тепловизионные оптические системы
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Балаценко О.Н., Архипова Л.Н. Термонерасстраиваемые тепловизионные оптические системы // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 9. С. 3–13. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-09-03-13
Balatsenko O.N., Arkhipova L.N. Thermally non-configurable thermal-imaging optical systems [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 9. P. 3–13. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-09-03-13
Предмет исследования. тенденции и схемные решения тепловизионных оптических систем, разработанных и изготовленных за последние несколько лет в ГОИ им. С.И. Вавилова. Цель работы. Обзор современных тенденций развития термонерасстраиваемых тепловизионных оптических систем среднего и дальнего инфракрасного диапазона спектра на основе компонентов сферической формы и формулировка актуальных направлений исследований. Метод. Разработанные схемные решения основывались на применении алгебраического метода проектирования оптических систем с применением теории пассивной атермализации. Данный метод основан на специальном выборе материалов для оптических и корпусных деталей прибора и расчете хода лучей в условиях изменяющихся температур, с последующим расчетом критериев качества изображения. В качестве базовой точки при выборе возможных материалов элементов схемы принимаются коэффициенты линейного расширения, коэффициенты температурного изменения показателей преломления, их взаимосвязь с конструктивными параметрами и последующий расчет частотно-контрастной характеристики, как наиболее чувствительного критерия качества изображения к изменяющимся условиям. Основные результаты. Приводится описание основных направлений разработки и полученных схемных решений в виде обобщающей таблицы вариантов (по оптическим характеристикам и особенностям оптических схем) реализованных оптических систем в ГОИ им. С.И. Вавилова, за последние несколько лет. Практическая значимость. Представленные в работе технические решения в части разработки оптических систем для приборов, работающих в среднем и дальнем инфракрасном диапазонах спектра, могут выступать аналогом или базовой схемой при создании модернизированных оптических систем, как в части оптических характеристик, элементов и материалов, так и конструктивных решений, используемых в них.
тепловизионные оптические системы, термонерасстраиваемые оптические системы, инфракрасный диапазон, многоспектральные системы, киноформные оптические элементы, асферические поверхности
Благодарность:представленные оптические системы разработаны и изготовлены в рамках частных технических заданий в ГОИ им. С.И. Вавилова
Коды OCIS: 080.3620, 080.4035, 220.3620, 220.1250
Список источников:1. Лебедев О.А., Солк С.В., Шевцов С.Е. Зеркально-линзовый термонерасстраиваемый объектив // Патент РФ № 26806565. Бюл. 2019. № 6.
2. Григорьев А.В., Чистяков С.О., Бажанова Л.Ю. Объектив светосильный инфракрасный // Патент РФ № 2718145. Бюл. 2020. № 10.
3. Белоусов А.И. Атермализованный объектив для ИК-области спектра // Патент РФ № 2538423. Бюл. 2015. № 1.
4. Сокольский М.Н., Совз И.Е. Светосильный объектив для инфракрасной области спектра // Патент РФ № 2449327. Бюл. 2012. № 12.
5. Хацевич Т.Н., Журавлев П.В. Инфракрасный светосильный трехлинзовый объектив // Патент РФ № 2348953. Бюл. 2009. № 7.
6. Шишкин И.П., Шкандаревич А.П. Термостабилизированные тепловизионные объективы // Фотоника. 2021. Т. 15. № 2. С. 154–159. https://doi.org/10.22184/1993-7296
7. Тарасов В.В., Торшина И.П., Якушенков Ю.Г. Современные проблемы оптотехники: учеб. пособ. М.: МИИГАиК, 2014. 82 с.: ил.
8. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Современные проблемы инфракрасной техники: учеб. пособ. М.: МИИГАиК, 2011. 84 с.: ил.
9. Грамматин А.П., Чан К.Т. Методика построения исходных систем для тепловизионных линзовых объективов // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 7. С. 30–34.
10. Хацевич Т.Н., Гречевский А.С. Исследование схем объективов с вынесенным выходным зрачком для тепловизионных приборов // Вестник СГУГиТ. 2020. Т. 25. № 2. С. 259–275. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2020-25-2-259-275
11. Хацевич Т.Н., Дружкин Е.В. Исследование объективов для малогабаритных тепловизионных приборов с позиции модели двухкомпонентного объектива // Вестник СГУГиТ. 2018. Т. 23. № 2. С. 245–261.
12. Гаршин А.С., Андреев К.А. Расчет термонерасстраиваемых инфракрасных объективов с использованием дифракционных поверхностей // Науч.-техн. вест. инф. технол., механики и оптики. 2018. Т. 18. № 6. С. 961–967. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2018-18-6-961-967
13. Волосов Д.С. Фотографическая оптика. М.: Искусство, 1971. 672 с.
14. Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. Л.: Машиностроение, 1969. 672 с.
15. Шрамко Ю.П. Влияние теплового режима иллюминатора на деформацию фронта волны // ОМП. 1972. № 3. С. 15–17.
16. Васильев В.Н., Дмитриев И.Ю., Муравьёв В.А. и др. Оптическая система инфракрасного диапазона с функцией активной фокусировки // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62. № 2. С. 136–141. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2019-62-2-136-141
17. Иванов С.Е., Романова Г.Э. Расчет термостабилизированных ахроматических ИК-объективов с использованием графоаналитического метода выбора оптических материалов // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 3. С. 256–262. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2017-60-3-256-262
18. Щавелев О.С., Архипова Л.Н. Атермальные оптические стекла и термостабильные космические апохроматы // Оптический журнал. 2003. Т. 70. № 8. С. 58–69.
19. Грамматин А.П., Романова Г.Э., Балаценко О.Н. Расчёт и автоматизация проектирования оптических систем: учеб. пособ. СПб: НИУ ИТМО, 2013. 128 с.
20. Зверев В.А., Кривопустова Е.В., Точилина Т.В. Оптические материалы. Ч. 2. Учеб. пособ. для конструкторов оптических систем и приборов. СПб. НИУ ИТМО, 2013. 248 с.
21. Электронный ресурс URL: https://astrohn.ru/product-category/thermal-lenses (ОКБ «Астрон» / Каталог продукции)
22. Дзитоев А.М., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Термоаберрации зеркальных телескопов: монография. СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2016. 179 с.
23. Любарский С.В., Химич Ю.П. Оптические зеркала из нетрадиционных материалов // Оптический журнал. 1994. №1. С. 76–83.