红外光学系统设计:从材料选型到无热化实战

📚 共计 30 章节
01
红外光学系统概述
红外辐射基础、大气窗口、制冷/非制冷分类、热成像/制导/遥感应用
基础系统
02
红外光学材料基础
晶体/玻璃/陶瓷/半导体分类、折射率/透过率/dn/dt、选材原则
材料关键参数
03
常用红外材料详解(上)
锗(Ge)、硅(Si)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe) 特性与加工工艺
晶体工艺
04
常用红外材料详解(下)
硫系玻璃、CaF₂/BaF₂、蓝宝石、锗酸盐玻璃选型对比
玻璃氟化物
05
红外光学系统设计基础
单透镜、双胶合/双分离、像差理论在红外中的应用
设计像差
06
红外光学系统设计进阶
三片式、Petzval、折反式、离轴反射式结构
结构进阶
07
设计软件实践: Zemax/OpticStudio
红外设计流程、材料库调用、评价函数设置
软件Zemax
08
8-12μm 非制冷长波红外镜头设计
F数、视场角、后焦工作距实例
长波非制冷
09
3-5μm 中波制冷型镜头设计
冷光阑效率、100%冷光阑匹配
中波制冷
10
红外光学系统公差分析
曲率/厚度/偏心/倾斜公差、灵敏度分析、蒙特卡洛模拟
公差分析
11
红外光学系统鬼像分析
鬼像机理、非序列追迹、抑制方法
鬼像杂光
12
红外光学系统杂散光分析
杂散光来源、BRDF模型、遮光罩与挡光环设计
杂散光抑制
13
红外光学系统镀膜技术
增透膜、分光膜、滤光膜、保护膜设计与选择
镀膜薄膜
14
红外光学系统无热化概述
温度影响、离焦、像质退化、无热化必要性
无热化热效应
15
无热化理论基础
CTE、dn/dt、光学系统热离焦模型
热膨胀模型
16
机械被动式无热化
原理、材料匹配、镜筒+透镜材料补偿结构
机械被动
17
光学被动式无热化
消热差透镜组设计、多材料组合优化
光学被动
18
机电主动式无热化
温度传感器、步进/音圈电机调焦、控制算法
主动机电
19
长波红外被动无热化设计实例
8-12μm, -40℃~+80℃ 光学被动无热化镜头
实例长波
20
中波红外机械被动无热化设计实例
3-5μm, -20℃~+60℃ 机械被动无热化镜头
实例中波
21
冷光阑效率与冷反射抑制
冷光阑概念、100%匹配设计、冷反射抑制
冷光阑效率
22
MTF与像质评价
MTF曲线、Strehl比、RMS波前差、点列图
MTF评价
23
测试与装调
干涉仪、MTF测试仪、中心偏测量、装调工艺
测试装调
24
环境适应性
高低温、振动冲击、湿热、盐雾试验
环境可靠性
25
加工工艺
单点金刚石车削(SPDT)、精密模压、抛光、非球面加工
工艺SPDT
26
检测技术
折射率/透过率测量、应力双折射、面形检测
检测计量
27
特殊问题: 衍射元件与自由曲面
DOE在红外中的应用、自由曲面红外系统
DOE自由曲面
28
多光谱/双波段红外系统设计
中波+长波共光路设计
双波段共光路
29
低成本非制冷热成像镜头实战
全流程从指标到出图
实战低成本
30
前沿与趋势
超表面红外、计算成像、AI辅助设计、片上光谱仪
前沿超表面