Автоматизований синтез оптичних систем ультраширококутних інфрачервоних об'єктивів
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У сучасних умовах стрімкого розвитку високотехнологічних галузей та зростання вимог до точності, чутливості й надійності технічних засобів особливої ваги набувають оптичні системи, що працюють у довгохвильовому інфрачервоному діапазоні (long-wave infrared, LWIR). Завдяки здатності реєструвати власне теплове випромінювання об'єктів, тепловізійні прилади широко застосовуються у військовій техніці й системах ситуаційної обізнаності, у комплексах безпеки, промисловій діагностиці, медичній візуалізації, а також у космічних та астрономічних дослідженнях. Підвищення їх ефективності безпосередньо залежить від оптичних характеристик об’єктивів, зокрема кута поля зору, світлосили, корекції аберацій та стійкості роботи в несприятливих умовах експлуатації.
У даній роботі проведено оцінювання результативності методики синтезу нових ультраширококутних оптичних систем, що ґрунтується на використанні алгоритмів стохастичної глобальної оптимізації. У межах дослідження виконано автоматизований абераційний синтез чотирьох варіантів трилінзових та чотирилінзових асферичних об’єктивів з фокусною відстанню 40 мм, відносним отвором 1:1 та кутовими полями зору 150°. Об’єктиви розроблено для функціонування в спектральному діапазоні 8–12 мкм у поєднанні з тепловізійними приймачами на основі мікроболометричних матриць формату 640×480 і 640×512.
Результати моделювання показали, що поліхроматична модуляційна передавальна функція, розрахована у дифракційному наближенні, для просторової частоти 42 ліній/мм перевищує 0,4 по всьому полю зображення в усіх синтезованих конфігураціях чотирилінзових об’єктивів. Це підтверджує здатність запропонованої методики забезпечувати високий рівень корекції як монохроматичних, так і хроматичних аберацій в ультраширококутних інфрачервоних об’єктивах на основі германію та селеніду цинку. Представлені результати засвідчують практичну придатність методики для проєктування сучасних високоефективних LWIR-об’єктивів.
Опис
Ключові слова
асферичний об’єктив, довгохвильовий інфрачервоний діапазон, автоматизоване проєктування, диференціальна еволюція, якість зображення, германій, селенід цинку
Бібліографічний опис
Волощук, Б. I. Автоматизований синтез оптичних систем ультраширококутних інфрачервоних об'єктивів : магістерська дис. : 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / Волощук Богдан. – Київ, 2025. – 100 с.