一种波段可切换的宽谱段共焦探测光学系统

摘要

本发明涉及一种波段可切换宽谱段共焦探测光学系统，所述的共焦探测光学系统所述由五个分离的球面透镜和一个平行平板玻璃构成，五片球面透镜的光学材料顺序为：ZK10、ZF6和ZK6(双胶合透镜)、LAF5、ZK6，ZF6，五片球面透镜的外形依次为：凸凹正透镜、负正双胶合透镜、凸凹正透镜、凸凹正透镜和凹凸负透镜，平行平板玻璃材料为普通玻璃K9，平行平板玻璃位于第五片镜头和CCD靶面之间，通过切换平行平板玻璃选择使用的波段，光阑固定在第三片球面透镜和第四片球面透镜之间。本发明与传统的光学系统相比，即解决了目前尚无宽谱段可切换共焦的探测光学系统的技术问题，又具有成本低，而且易于保证加工精度等特点。

主权项

一种波段可切换宽谱段共焦探测光学系统，其特征在于：所述的共焦探测光学系统由五个分离的球面透镜和一个平行平板玻璃(6)构成，从物方开始，五片球面透镜的光学材料顺序为：ZK10、ZF6和ZK6、LAF5、ZK6、ZF6，五片球面透镜的外形依次为：第一片球面透镜(1)为凸凹正透镜且凸面朝向物方,第二片球面透镜(2)为负正双胶合透镜且负透镜朝向物方,第三片球面透镜(3)为凸凹正透镜且凸面朝向物方,第四片球面透镜(4)为凸凹正透镜且凸面朝向物方,第五片球面透镜(5)为凹凸负透镜且凹面朝向物方，平行平板玻璃(6)材料为普通玻璃K9，平行平板玻璃(6)位于第五片球面透镜(5)和CCD(7)靶面之间，通过切换平行平板玻璃(6)选择使用的波段，光阑固定在第三片球面透镜(3)和第四片球面透镜(4)之间,其中：光学镜头材料的选取相关约束条件如下：$n\left(\lambda \right)=a+\frac{b}{{\lambda }^2}+\frac{c}{{\lambda }^4}+···$式中，n(λ)为光学材料在波长λ处的折射率；a、b、c为常数，不同光学材料对应的值不同；$f^{\prime }=-\frac{n(r_2-r_1)(n-1)d}{n-1}$式中，f'为单透镜像方焦距；n为单透镜选用光学材料的折射率；r₁、r₂为单透镜前后曲率半径；d为单透镜厚度；$f=\frac{f_1{f}_2}{\Delta }$式中，f为两光学组的组合物方焦距；f₁、f₂分别为两光学组的物方焦距；Δ为第一光学组像方焦点到第二光学组物方焦点的距离；$P_{\mathrm{F\lambda }}=\frac{n_F-n_{\lambda }}{n_F-n_C}$pb pnum="1" />式中，P_Fλ为光学材料的相对色散系数；n_F、n_C分别为F光、C光依据公式计算得到的光学材料的折射率；n_λ为光学材料在波长λ处的折射率。