專利名稱：目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光學(xué)系統(tǒng)干擾領(lǐng)域，具體涉及一種目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，光學(xué)系統(tǒng)干擾多采用單光源或者雙光源干擾模式，通過透射的方式來完成 光線的傳播，其覆蓋的波段窄，一般為單一波段，并且對設(shè)備的材料具有很高的要求；如果 采用透射式系統(tǒng)就要求光學(xué)材料可以透過從紫外到中波紅外輻射，這些材料一般為晶體材 料(如SrF2、SAPHIRE、MgF2、LiF、CaF2等)材料種類非常少，在光學(xué)設(shè)計時不但要考慮到系 統(tǒng)的透過率還要考慮到系統(tǒng)的成像質(zhì)量。而波段范圍窄的光源只能模擬對應(yīng)短波的干擾 彈，不具有通用性。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系 統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了體積大，覆蓋波段窄，通用性差和選材困難的問題。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)、干擾光學(xué)系統(tǒng)、平面 反射鏡和離軸雙曲面反射鏡；
目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)包括中紅外光源、中繼鏡和轉(zhuǎn)向反射鏡；中紅外光源發(fā)出光線，經(jīng) 過轉(zhuǎn)向反射鏡和平面反射鏡反射，成像在離軸雙曲面反射鏡的焦面上；
干擾光學(xué)系統(tǒng)包括近紅外及紫外光源、第二中紅外光源、近紅外及紫外照明鏡 組、會聚反射鏡和視場切分鏡；近紅外及紫外光源發(fā)出近紅外或者紫外光線，與第二中紅外 光源一起，經(jīng)過近紅外及紫外照明鏡組會聚和擴(kuò)散后，由會聚反射鏡反射到視場切分鏡，成 像在離軸雙曲面反射鏡的焦面上；
目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和近紅外光一起或目標(biāo) 光學(xué)系統(tǒng)中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和紫外光一起在離軸雙曲面反射鏡的焦 面成像后，經(jīng)由平面反射鏡和離軸雙曲面反射鏡兩次反射后，成像在無窮遠(yuǎn)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的光路能同時實現(xiàn)3個波段的干擾彈的模擬，通用 性強(qiáng)；采用兩層結(jié)構(gòu)布局，節(jié)省空間，將光路折疊，大大減小光路的長度；采用反射式，可以 消除光學(xué)系統(tǒng)的色差。


圖1本發(fā)明目標(biāo)中紅外光學(xué)系統(tǒng)的主視圖。
圖2本發(fā)明目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)的光路俯視圖。
圖中1、中紅外光源，2、視場切分鏡，3、離軸雙曲面反射鏡，4、近紅外及紫外光源， 5、第二中紅外光源，6、近紅外及紫外照明鏡組，7、會聚反射鏡，8、平面反射鏡，9、光闌，10、 轉(zhuǎn)向反射鏡，11、中繼鏡，12、焦面，13、第二中紅外光源照明鏡組。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)輸出光線可包含幾種干擾源近紅外、紫外和中紅外。系統(tǒng)工作時，中紅外干擾源一直存在，而近紅外和紫外在工作時只能選擇其中一種，具體實現(xiàn)是在近紅外/紫外通道中增加濾光片近紅外濾光片和紫外濾光片，當(dāng)系統(tǒng)選擇近紅外干擾源時，將近紅外濾光片放置在近紅外/紫外通道中；當(dāng)系統(tǒng)選擇紫外干擾源時，將紫外濾光片放置在近紅外/紫外通道中，即通過濾光片的切換實現(xiàn)干擾源的選擇。
如圖1所不，目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)、干擾光學(xué)系統(tǒng)、平面反射鏡8和離軸雙曲面反射鏡3 ；
如圖2所示，目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)包括中紅外光源1、轉(zhuǎn)向反射鏡10和中繼鏡11 ;中紅外光源I發(fā)出光線，經(jīng)過轉(zhuǎn)向反射鏡10和中繼鏡11，成像在離軸雙曲面反射鏡3的焦面上 12 ;中紅外光源I采用面源黑體，面源黑體的輻射面是一層均勻的高發(fā)射率材料，因此黑體輻射面的照度均勻性非常高。照明系統(tǒng)也可以采用較為簡單的臨界照明。
在圖1中，干擾光學(xué)系統(tǒng)包括近紅外及紫外光源4、第二中紅外光源5、近紅外及紫外照明鏡組6、會聚反射鏡7和視場切分鏡2 ;近紅外及紫外光源4發(fā)出近紅外或者紫外光線，第二中紅外光源5的光軸垂直于近紅外及紫外光源4的光軸，近紅外或者紫外光線與紅外光線會聚后，經(jīng)過近紅外及紫外照明鏡組6會聚和擴(kuò)散后，由會聚反射鏡7反射到視場切分鏡2，成像在離軸雙曲面反射鏡3的焦面12上。
如圖3所示，第二中紅外光源5的位置有另一種方式來實現(xiàn)，第二中紅外光源5的光軸平行于近紅外及紫外光源4的光軸，第二中紅外光源5發(fā)出光線，在近紅外或者紫外光線經(jīng)過近紅外及紫外照明鏡組6后，通過第二中紅外光源照明鏡組的反射與紅外光線會聚，由會聚反射鏡7反射到視場切分鏡2，成像在離軸雙曲面反射鏡3的焦面12上。
系統(tǒng)在工作時干擾源有兩種情況中波紅外與紫外工作狀態(tài)和中波紅外與近紅外工作狀態(tài)。根據(jù)這種工作模式將近紅外波段照明和紫外照明設(shè)計為一個照明系統(tǒng)，根據(jù)不同的工作模式切換濾光片改變系統(tǒng)輸出的輻射波段。近紅外波段照明和紫外照明系統(tǒng)中光源采用了高強(qiáng)度氣體放電燈，高強(qiáng)度氣體放電燈色溫較高一般可以達(dá)到3000K，其發(fā)出的光輻射中具有豐富的紫外和近紅外輻射，但是氣體放電燈發(fā)光體為一個較小的氣體泡，但是其本身發(fā)光并不均勻。因此，照明系統(tǒng)采用柯勒式照明，將不均發(fā)光氣體泡的像置于前組系統(tǒng)的入瞳處，這樣可以保證照明面積、照度均勻性和光能利用率。其中的紫外光源輻射波長為 0·2μπι 0·5μ包括了 UV-V (390nm 450nm)、UV-A (320nm 390nm)、UV-B (280nm 320nm)、UV_C (200nm 280nm)和一小部分可見光，近紅外福射為I μ m 3 μ m。 因此紫外和近紅外光源只能采用高強(qiáng)度氣體放電燈。高強(qiáng)度氣體放電燈色溫一般能夠達(dá)到 2000K以上顯色性高，紫外輻射豐富，且可見光和近紅外輻射也非常豐富。高強(qiáng)度氣體放電燈外殼采用了石英玻璃，光譜范圍200nm 3000nm均可以透過，且高強(qiáng)度氣體放電燈在它的使用壽命(2000小時以上)內(nèi)亮度幾乎不會發(fā)生改變，是一種非常理想的光源。
本發(fā)明中，干擾光學(xué)系統(tǒng)模擬帶干擾的目標(biāo)源，干擾彈分為兩組分別在目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)左右兩側(cè)，且一側(cè)的干擾彈不會進(jìn)入另一側(cè)視場，因此采用視場切分鏡2將離軸雙曲面反射鏡3組焦面切分成兩半，通過干擾通道將兩組干擾源產(chǎn)生的圖像二次成像在離軸雙曲面反射鏡3組焦面12上。
其中光闌9位于近紅外及紫外照明鏡組的焦點位置，用于調(diào)節(jié)光通量的大小。
目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和近紅外光一起或目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和紫外光一起在離軸雙曲面反射鏡3的焦面12成像后，經(jīng)由平面反射鏡8和離軸雙曲面反射鏡3兩次反射后，成像在無窮遠(yuǎn)處。
權(quán)利要求
1.目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)、干擾光學(xué)系統(tǒng)、平面反射鏡和離軸雙曲面反射鏡； 所述目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)包括中紅外光源、中繼鏡和轉(zhuǎn)向反射鏡；中紅外光源發(fā)出光線，經(jīng)過轉(zhuǎn)向反射鏡和平面反射鏡反射，成像在離軸雙曲面反射鏡的焦面上； 所述干擾光學(xué)系統(tǒng)包括近紅外及紫外光源、第二中紅外光源、照明鏡組、會聚反射鏡和視場切分鏡；近紅外及紫外光源發(fā)出近紅外或者紫外光線，與第二中紅外光源一起，經(jīng)過近紅外及紫外照明鏡組會聚和擴(kuò)散后，由會聚反射鏡反射到視場切分鏡，成像在離軸雙曲面反射鏡的焦面上； 所述目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和近紅外光一起或目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)中紅外光加上干擾光學(xué)系統(tǒng)的中紅外光和紫外光一起在離軸雙曲面反射鏡的焦面成像后，經(jīng)由平面反射鏡和離軸雙曲面反射鏡兩次反射后，成像在無窮遠(yuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在干，以中紅外光源的光軸為對稱軸，還包括另ー組干擾光學(xué)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述干擾光學(xué)系統(tǒng)的近紅外和紫外光源相互切換。
4.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括光闌，所述光闌位于近紅外及紫外照明鏡組的孔徑光闌位置，通過改變光闌大小可以改變光通量。
5.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在干，中紅外光源采用面源黑體，面源黑體的輻射面是ー層均勻的高發(fā)射率材料。
6.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，干擾光學(xué)系統(tǒng)還包括第二中紅外光源照明鏡組；第二中紅外光源發(fā)出光線，與近紅外或者紫外照明系統(tǒng)發(fā)出的光線，通過第二中紅外光源照明鏡組的合束鏡合成為一束光線，再由會聚反射鏡反射到視場切分鏡，成像在離軸雙曲面反射鏡的焦面上。
全文摘要
目標(biāo)和多干擾模擬器光學(xué)系統(tǒng)屬于光學(xué)系統(tǒng)干擾領(lǐng)域，該系統(tǒng)解決了體積大，覆蓋波段窄和選材困難的問題。該系統(tǒng)包括目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)、干擾光學(xué)系統(tǒng)、平面反射鏡和離軸雙曲面反射鏡；本發(fā)明的光路能同時實現(xiàn)3個波段的干擾彈的模擬，通用性強(qiáng)采用兩層結(jié)構(gòu)布局，節(jié)省空間，將光路折疊，大大減小光路的長度；采用反射式，可以消除光學(xué)系統(tǒng)的色差。
文檔編號G02B17/08GK103033916SQ20121057490
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者李英, 唐智勇, 丁鉑 申請人:長春理工大學(xué)