本发明涉及到红外潜望长焦镜头领域,尤其涉及到一种红外衍射波导潜望长焦镜头。
背景技术:
1、潜望长焦镜头主要由一个或多个透镜组成,具有较长的焦距,能够拍摄远处的景物。其焦距通常在100mm以上,有的甚至可以达到1000mm。光波导技术是一种基于光在介质中传播特性的技术,它如同一个光学管道,可以将光线精准地传输到指定位置。二元衍射技术是一种利用光的衍射现象,通过具有两个或多个不同结构的光学元件组合(即二元衍射光学元件)来实现对光束的整形和调制的技术。这些技术的应用可以大大减少光学系统的体积和重量,且能增加效率。
2、专利cn202021477980.1中公布了一种潜望式长焦距镜头,该镜头主要由六个透镜组成,其中一个透镜为全反射棱镜,可以改变光的传递方向;通过合理分配剩余几个透镜的光焦度,可以实现长焦距、高像质的光学成像。但该镜头结构复杂,装配困难且误差大,成像质量很难得以保证,并且由于存在多个透镜,总体效率也难得以保证。
3、因此,亟需一种能够解决上述一个或多个现有问题的红外衍射波导潜望长焦镜头。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的一种或多种问题,本发明提供了一种红外衍射波导潜望长焦镜头。本发明为解决上述问题采用的技术方案是:一种红外衍射波导潜望长焦镜头,其包括:波导式全反射棱镜,所述波导式全反射棱镜的入射窗位置设置有第一二元面,所述波导式全反射棱镜的出射窗位置设置有第二二元面;
2、所述波导式全反射棱镜的侧面为平行四边形,所述波导式全反射棱镜的顶面为矩形,所述波导式全反射棱镜的参数包括:厚度h、长度l和所述平行四边形的夹角a,所述夹角a为锐角;
3、所述夹角a和所述长度l满足:45―fov/2≥a≥sin―1n+fov/2,l=2h/sin(90°―2·a)·m·cos a,其中,fov是视场大小,m是光线在所述波导式全反射棱镜中的反射周期并且光线的两次反射为一周期,n为红外波段折射率。
4、进一步地,所述波导式全反射棱镜的材料为区熔单晶硅。
5、本发明取得的技术效果是:上述潜望长焦镜头通过利用几何波导的原理,实现了红外光在波导式全反射棱镜中的传播,这样既可以减少损耗,还因多次反射而可以减少径向尺寸;通过二元面,即二元衍射面实现对光线的调制,从而提高成像的清晰度,再是,二元衍射面的使用即可以减少光能损耗,还可以减少传统透镜的使用,进而降低镜头体积;整个光学系统体积小、重量轻,通过二元衍射面增大衍射级数,以增加设计自由度,使得最终光学系统的像差可以控制在有限的范围内,进而提高成像质量。
1.一种红外衍射波导潜望长焦镜头,其特征在于,包括:波导式全反射棱镜,所述波导式全反射棱镜的入射窗位置设置有第一二元面,所述波导式全反射棱镜的出射窗位置设置有第二二元面;
2.根据权利要求1所述的红外衍射波导潜望长焦镜头,其特征在于,所述波导式全反射棱镜的材料为区熔单晶硅。
