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红外探测器集成光学系统低温评价方法研究

张璐 张磊 付志凯 田亚

张璐, 张磊, 付志凯, 田亚. 红外探测器集成光学系统低温评价方法研究[J]. 红外技术, 2021, 43(12): 1188-1192.
引用本文: 张璐, 张磊, 付志凯, 田亚. 红外探测器集成光学系统低温评价方法研究[J]. 红外技术, 2021, 43(12): 1188-1192.
ZHANG Lu, ZHANG Lei, FU Zhikai, TIAN Ya. Low Temperature Evaluation Method of Infrared Detector Integrated with Optical System[J]. Infrared Technology , 2021, 43(12): 1188-1192.
Citation: ZHANG Lu, ZHANG Lei, FU Zhikai, TIAN Ya. Low Temperature Evaluation Method of Infrared Detector Integrated with Optical System[J]. Infrared Technology , 2021, 43(12): 1188-1192.

红外探测器集成光学系统低温评价方法研究

详细信息
    作者简介:

    张璐(1995-),女,工程师,主要研究红外探测器杜瓦光机设计。E-mail:luzbit@163.com

  • 中图分类号: TN216

Low Temperature Evaluation Method of Infrared Detector Integrated with Optical System

  • 摘要: 红外探测器集成光学技术是将部分成像光学系统集成在杜瓦结构内部,以保证F数较小、探测目标信号能量大的同时,消除光学系统体积庞大和复杂带来的不便因素。本文研究的红外探测器集成光学低温评价技术是在不反复拆除杜瓦的前提下,直接评估集成光学系统低温MTF,缩短测试周期。进行集成光学透镜组精密装配,在此基础上开发独立的集成光学系统低温MTF评价装置,并搭建MTF测试光路,获得集成光学透镜组温度分布梯度,为集成光学透镜组的装配精度和光学性能提供可靠数据。
  • 图  1  常规探测器杜瓦冷头结构

    Figure  1.  Conventional detector dewar structure

    图  2  集成光学透镜组图示

    Figure  2.  Integrated optical lens group

    图  3  ANSYS仿真透镜组温度梯度分布

    Figure  3.  Temperature gradient distribution of simulated lens group by ANSYS

    图  4  内置整体光学透镜组部件

    Figure  4.  Built-in optical lens group components

    图  5  装配后冷头部件

    Figure  5.  Assemble rear cold head piece

    图  6  集成光学透镜组低温MTF测试杜瓦管壳结构示意图

    注:1. 中测杜瓦;2.窗座压环;3. 杜瓦冷台;4. 窗座;5. 内置集成光学透镜组支架;6. 内置光学透镜组部件

    Figure  6.  Schematic diagram of Dewar shell structure tested by integrated optical lens group at low temperature MTF

    Note: 1.Test dewar 2. Window seat ring 3. Dewar in cold 4. Window cup 5.Support 6. Built-in optical lens group components

    图  7  集成光学MTF测试杜瓦冷头结构示意图

    注:1. 窗口透镜;2. 调整环;3. 窗座;4. 内置光学透镜组部件;5. 支架;6. 封口环;7. 平面透镜

    Figure  7.  Diagram of dewar cold head structure tested by integrated optical MTF

    Note: 1.Window group 2. Adjusting ring 3. Window cup 4. Built-in optical lens group components 5. Support 6. Sealed ring 7. Plano spherical lens

    图  8  粘接二极管位置

    Figure  8.  Bond diode position

    图  9  MTF测试杜瓦结构图

    Figure  9.  Diagram of the MTF testing dewar structure

    图  10  集成光学透镜组低温MTF测试原理图

    Figure  10.  Diagram of integrated optical lens group low temperature MTF test

    图  11  MTF测试光路搭建示意图

    Figure  11.  Diagram of MTF test optical path construction

    表  1  温度测量结果

    Table  1.   Temperature measurement results

    Diode position Result of first diode group/V Result of second diode group/V Result of third diode group/V Average/V Corresponding temperature/K
    Diode1 1.035 1.037 1.033 1.035 91.934
    Diode2 1.032 1.030 1.031 1.031 94.232
    Diode3 1.028 1.027 1.029 1.028 96.226
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-19
  • 修回日期:  2021-08-25
  • 刊出日期:  2021-12-20

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