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实战派红外光学系统设计案例集

📚 共计 30 章节

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红外光学系统概论

红外辐射基础、大气窗口、系统分类、设计指标与评价体系，奠定系统设计全局观。

红外光学材料选型

常用红外材料（锗、硅、硫化锌、硒化锌）特性对比、选型策略与实战案例，精准匹配应用场景。

单透镜设计基础

单透镜像差分析、球差与色差机理，使用Zemax完成单透镜设计与优化入门。

双胶合透镜设计

双胶合消色差原理、材料配对策略、设计步骤与公差分析，提升系统成像质量。

消色差公差

三片式物镜设计

库克三片式结构、初始结构计算、像差平衡与优化，经典物镜设计全流程。

非球面在红外系统中的应用

非球面方程、优势分析、单非球面与双非球面设计案例，突破传统球面限制。

非球面设计

反射式光学系统设计

牛顿系统、卡塞格林系统、RC系统、离轴反射系统设计，掌握反射式核心架构。

折反式光学系统设计

施密特系统、马克苏托夫系统、折反混合设计，融合折射与反射优势。

红外热成像物镜设计（F数1.0）

大孔径系统设计、冷光阑匹配、像质评价，挑战高速热成像物镜。

大孔径热成像

红外连续变焦系统设计

变焦原理、机械补偿法、光学补偿法、变焦曲线求解，实现平滑连续变焦。

红外双视场/多视场系统设计

视场切换机构、共用光路设计、切换时间指标，满足多任务观测需求。

多视场切换

红外扫描成像系统设计

摆镜扫描、旋转扫描、像方扫描与物方扫描，覆盖典型扫描架构。

红外导引头光学系统设计

半主动导引头、红外成像导引头、共口径设计，精确制导光学核心。

导引头共口径

红外激光雷达光学系统设计

发射光学系统、接收光学系统、同轴/离轴设计，激光雷达光机方案。

激光雷达同轴

红外光谱仪光学系统设计

光栅光谱仪、傅里叶变换光谱仪、分光元件选择，光谱分析光学平台。

光谱仪分光

红外光学系统无热化设计

无热化原理、机械被动式、光学被动式、电子主动式，保障宽温域性能。

无热化被动式

红外光学系统公差分析

公差类型、灵敏度分析、蒙特卡洛模拟、良率预测，确保可制造性。

公差蒙特卡洛

红外光学系统杂散光抑制

杂散光来源、挡光环设计、遮光罩设计、鬼像分析，提升系统信噪比。

杂散光鬼像

红外光学系统冷反射分析

冷反射现象、YNI与I/Ibar指标、冷反射抑制方法，消除探测器自身辐射干扰。

红外光学系统MTF测试与评价

MTF定义、测试设备、测试流程、结果分析，客观评价成像质量。

红外焦平面阵列与光学匹配

探测器参数、像元尺寸、截止频率、光学匹配原则，实现探测器与光学协同。

焦平面匹配

红外窗口与整流罩设计

气动加热影响、窗口材料、窗口厚度计算、镀膜要求，适应高速环境。

窗口整流罩

红外光学系统镀膜技术

增透膜、高反膜、分光膜、保护膜、膜系设计软件，提升光学效率与耐久性。

红外光学系统装调与检测

定心装调、干涉检测、波前检测、MTF检测，保证系统最终性能。

红外光学系统环境适应性设计

温度、振动、冲击、真空、盐雾，全面考核系统环境可靠性。

环境可靠性

红外光学系统设计软件实战（Zemax）

序列模式、非序列模式、优化函数、评价函数，Zemax全流程实战。

红外光学系统设计软件实战（Code V）

宏语言、全局优化、MTF优化、热分析，Code V高级应用。

红外光学系统设计软件实战（LightTools）

杂散光分析、照明设计、蒙特卡洛仿真，LightTools系统级仿真。

LightTools仿真

红外光学系统设计案例：制冷型中波红外热像仪

全流程设计制冷型中波红外热像仪，从指标到出图完整案例。

制冷型中波

红外光学系统设计案例：非制冷长波红外热像仪

全流程设计非制冷长波红外热像仪，覆盖非制冷探测器匹配与优化。

非制冷长波