透射式红外镜头杂散光分析与抑制结构设计

Stray Light Analysis and Suppression Structure Design of Transmissive Infrared Lens

摘要: 为降低严重的外杂散光对红外探测系统成像性能的影响,对系统的遮光罩、挡光环和镜筒的消光螺纹设计优化.通过ProE软件和TracePro软件建立红外镜头的光机模型,采用正向光线追迹法,进行杂散光仿真分析,计算不同的光源离轴角度下的点源透过率值(PST),结合MATLAB软件绘制不同疏密程度的消光螺纹镜头消杂散光的PST曲线,并进一步验证三角形消光螺纹的抑制效果.结果表明:设计的挡光环能抑制部分杂散光;添加合理的消光螺纹后能有效抑制红外镜头杂散光;适当增加消光螺纹的密度并采用三角形螺纹,相比无消光螺纹情况下PST值下降1～2个数量级.当杂散光入射角大于临界入射角30°时,杂散光抑制能达到阈值指标,满足杂散光抑制工作需求.