tailieunhanh - Giải pháp thiết kế hệ quang vật kính cho đầu thu vùng hồng ngoại gần

Bài viết trình bày giải pháp thiết kế hệ quang vật kính thu dạng gương-thấu kính cho thiết bị hoạt động trong vùng hồng ngoại gần (SWIR). Dựa trên nguyên lý của hệ gương-thấu kính Caxigrin, hệ quang vật kính đã được thiết kế, tối ưu nhờ phần mềm Zemax với các thông số của vật liệu truyền thống sẵn có. | Giải pháp thiết kế hệ quang vật kính cho đầu thu vùng hồng ngoại gần Vật lý GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ QUANG VẬT KÍNH CHO ĐẦU THU VÙNG HỒNG NGOẠI GẦN Vũ Quốc Thủy 1* , Mai Nguyệt Công1 , Đoàn Ngọc Hiệp2 Tóm tắt: Bài báo trình bày giải pháp thiết kế hệ quang vật kính thu dạng gương-thấu kính cho thiết bị hoạt động trong vùng hồng ngoại gần (SWIR). Dựa trên nguyên lý của hệ gương-thấu kính Caxigrin, hệ quang vật kính đã được thiết kế, tối ưu nhờ phần mềm Zemax với các thông số của vật liệu truyền thống sẵn có. Kết quả được đánh giá và thảo luận cho việc áp dụng để chế tạo hệ quang cho các hệ thống quang điện tử sử dụng đầu thu SWIR. Từ khóa: Camera, SWIR, Caxigrin, optoelectronics system, Zemax. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay các thiết bị quan sát ngày đêm được nghiên cứu phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng nhiều trong quân đội các nước. Bằng chứng là rất nhiều các hệ quan sát sử dụng bộ biến đổi quang điện khuếch đại ánh sáng mờ (EOP), các khí tài ảnh nhiệt ảnh nhiệt vùng hồng ngoại xa (LWIR) làm việc trong dải phổ 8-12 µm, các khí tài ảnh nhiệt ảnh nhiệt vùng hồng ngoại trung bình (MWIR) làm việc trong dải phổ 3-5 µm, các hệ thống quang điện tử tích hợp đo xa laser. không ngừng được nghiên cứu và ứng dụng trong cũng như ngoài quan đội [1,2,3,4]. Trong những năm gần đây, các hệ thống quang điện tử làm việc trong vùng hồng ngoại ngắn (SWIR) [5,6] làm việc trong dải phổ 0,9- 1,7 µm ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm hơn do những lợi thế ưu việt của chúng. Một là, trong điều kiện đêm tối (đặc biệt là đêm tối không trăng, không sao) phổ phát xạ của bầu trời đêm tập trung chủ yếu trong vùng phổ SWIR, vì vậy các khí tài hoạt động trong vùng phổ SWIR sẽ hoạt động tốt hơn các khí tài sử dụng nguyên lý khuếch đại ánh sáng mờ. Hai là, khí tài hoạt động trong vùng hồng ngoại gần thu nhận ánh sáng phản xạ lại từ mục tiêu giống như ánh sáng vùng khả kiến [7]. Do vậy hình ảnh thu được có độ tương phản cao dễ dàng phân biệt và nhận dạng