基于像方摆扫的空间红外双波段光学系统设计

红外探测器的尺寸是制约光学系统大幅宽成像的重要因素，选择合适的光学系统结构和成像方式，则可以规避探测器的限制。文中提出了一种像方摆扫成像模式，基于成熟的常规尺寸红外面阵探测器，采用多帧图像拼接的方式，满足了光学系统的大幅宽成像要求。鉴于像方摆扫需要在平行光路中进行，在两反无焦系统的基础上，研究了三反无焦系统的设计方法，给出了初始结构的计算公式。光学系统总体上分为前置的无焦压缩系统、扫描摆镜、成像组。其中，扫描摆镜位于平行光路中的出瞳位置，采用视场分光的方式分别实现中波红外和长波红外成像，通过仿真分析，光学系统的冷反射得到有效抑制，MTF接近衍射极限。