热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响
Optical Technique（2018）
Abstract
由于红外镜片材料的温度特性,环境温度的变化会对红外镜头的成像质量造成影响.为了研究不同温度场下镜片的应力状态以及镜面面形变化情况,利用光机热集成分析方法,运用有限元分析软件ANSYS WORKBENCH对设计的红外镜头进行了热结构耦合分析,从分析结果中得到了镜片等效压应力的大小.利用Zernike多项式拟合了变形后的镜面面形,将得到的Zernike系数导入到ZEM AX中建立了多重温度结构,分析了不同温度下镜面变形前与变形后的光学系统离焦量的变化量.结果表明,镜片在低温-40℃时受到较大的等效压应力,最大等效应力81.118M Pa,小于材料的断裂强度345M Pa;不同温度下由于镜片面形发生变化,导致红外光学系统成像质量以及离焦量发生改变.
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