Calculation of heat-stabilized achromatic IR-lenses using a graphic method for choice of optical materials

Abstract

Представлена методика оптимального выбора материалов для пассивной опти-ческой термостабилизации. Предложен графоаналитический метод разработки двухкомпонентного ахроматического термостабилизированного объектива, один из компонентов которого синтезирован из двух субкомпонентов с целью создания недостающих дисперсионных и температурных характеристик мате-риалов для устранения хроматической аберрации положения объектива и тер-морасфокусировки изображения. Ключевые слова: атермализация, ахроматизация, графоаналитический методРазработка ИК-объективов связана со сложной задачей создания оптической системы, сохраняющей высокое качество изображения при различных температурных режимах. При изменении температуры объектива без учета градиента изменяются геометрия оправ линз, оказывающая влияние на воздушные промежутки, а также толщина линз, радиусы их поверх-ностей и показатели преломления оптических материалов. Эти изменения приводят к изме-нению фокусного расстояния объектива, расфокусировке изображения, а иногда и к аберра-ционной разбалансировке объектива.Так как показатели преломления оптических материалов в ИК-области спектра имеют большие значения, их зависимость от температуры оказывает сильное влияние на качество изображения, что делает необходимым применение методов термокомпенсации. В этом слу-чае наиболее целесообразным является пассивный метод оптической термостабилизации.В настоящей статье представлена методика оптимального выбора материалов для пас-сивной оптической термостабилизации.В работах [1][2][3][4][5][6][7] рассмотрены требования, которым должны удовлетворять оптические материалы двухкомпонентной системы без воздушного промежутка, обеспечивающие дости-жение ахроматической коррекции при сохранении оптической силы объектива в заданном диа-пазоне рабочих температур с учетом материала корпуса. Согласно этим требованиям соотно-шение характеристик оптических материалов двух компонентов должно быть следующим: