(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 2021231247 73.5 (22)申请日 2021.12.13 (73)专利权人 北京华北莱茵光电技 术有限公司 地址 100020 北京市朝阳区酒仙桥路2号院 内11所3号楼4层 (72)发明人 孙浩　邓岩　于兴　 (74)专利代理 机构 北京天江律师事务所 1 1537 代理人 何志国 (51)Int.Cl. G02B 13/14(2006.01) G02B 13/00(2006.01) G02B 1/00(2006.01) G01N 21/35(2014.01) G01N 21/3504(2014.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种红外 宽光谱光学系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种红外宽光谱光学系 统， 包括透射镜组， 透射镜组包括第一透镜、 第二 透镜、 第三透镜、 第四透镜、 第五透镜； 第一透镜、 第二透镜、 第三透镜、 第四透镜、 第五透镜同轴设 置且依序从前到后排列； 第五透镜的后方设置有 探测器窗口， 探测器窗口与焦平 面阵列同轴设置 且依序从前到后排列； 第四透镜的前端表面的位 置为光学系统的孔径光阑； 本实用新型的红外宽 光谱光学系统适用于目标的红外光谱分析、 红外 告警、 有机挥发物气体(VOCs)探测等应用领域， 能够实现红外中波(3 ‑5μm)、 红外长波(8 ‑12μ m)较宽光谱的成像， 具有相对孔径大、 结构紧凑， 后截距长等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 216248544 U 2022.04.08 CN 216248544 U 1.一种红外宽光谱光学系统， 其特征在于： 包括透射镜组， 透射镜组包括第 一透镜(1)、 第二透镜(2)、 第三透镜(3)、 第四透镜(4)、 第五透镜(5)； 所述第一透镜(1)、 第二透镜(2)、 第三透镜(3)、 第四透镜(4)、 第五透镜(5)同轴设置且依序从前到后排列； 所述第五透镜(5) 的后方设置有探测器窗口(6)， 探测器窗口(6)与焦平面阵列(7)同轴设置且依序 从前到后 排列； 所述第四透 镜(4)的前端表面的位置为 光学系统的孔径光阑； 所述光学系统的焦 距为f， 透射镜组对应的焦距为f1‑5， 第一透镜(1)的焦距为f1， 第二透 镜(2)焦距为f2， 第三透镜(3)的焦距为f3， 第四透镜(4)的焦距为f4， 第五透镜(5)的焦距为 f5， 各焦距值的取值范围依次为： 0.4<f1/|f2|<0.6， 1.5<|f1‑5|/f<2.5， 2<|f1|/f<3， 1.5<|f2|/f<1， 1.5<|f3|/f<1， 0.6 <|f4|/f<1， 4<|f5|/f<5。 2.根据权利要求1所述的红外宽光谱光学系统， 其特征在于： 所述第一透镜(1)的前端 表面为球面； 所述第二透镜(2)的前端表面、 后端表 面均为球面； 所述第三透镜(3)的后端表 面为球面； 所述第四透镜(4)的前端表 面为球面； 所述第五透镜(5)的前端表 面、 后端表面均 为球面。 3.根据权利要求1所述的红外宽光谱光学系统， 其特征在于： 所述第一透镜(1)、 第二透 镜(2)、 第四透 镜(4)的材 料均为硒化锌。 4.根据权利要求1所述的红外宽光谱光学系统， 其特征在于： 所述第三透镜(3)的材料 为锗。 5.根据权利要求1所述的红外宽光谱光学系统， 其特征在于： 所述第五透镜(5)的材料 为氟化钡。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216248544 U 2一种红外宽光谱光学系统 技术领域 [0001]本实用新型 涉及一种光学系统， 尤其涉及一种红外 宽光谱光学系统。 背景技术 [0002]在红外成像领域， 3 ‑5μm、 8‑12 μm是应用广泛的大气窗口波段， 这两个波段各有特 点； 在湿热的大气环 境中， 中波透过率高， 长波则适合于陆地区域。 对于不同的目标， 根据黑 体辐射定律， 高温目标发射峰值偏向中波， 低温目标发射峰值偏向长波。 对于一些气团的探 测其分子吸收谱处在长波波段， 一些则处在中波波段， 这样 中波和长波都有其特定的应用 方向。 随着探测器技术的发展， 双色或者多色成像使用变得越来越广泛， 本实用新型提出一 种基于响应波段3 ‑5 μm、 8‑12 μm， 阵列规模640 ×480， 像元尺寸17μm的非制冷型红外探测器 的光学系统， 适用于红外光谱分析、 红外告警、 有机挥发物气体(VOCs)探测等应用领域。 实用新型内容 [0003]为了解决上述技术所存在的不足之处， 本实用新型提供了一种红外宽光谱光学系 统。 [0004]为了解决以上技术问题， 本实用新型采用的技术方案是： 一种红外宽光谱光学系 统， 包括透射镜组， 透射镜组包括第一透镜、 第二透镜、 第三透镜、 第四透镜、 第五透镜； 第一 透镜、 第二透镜、 第三透镜、 第四透镜、 第五透镜同轴设置且依序从前到后排列； 第五透镜的 后方设置有探测器窗口， 探测器窗口与焦平面阵列同轴设置且依序从前到后排列； 第四透 镜的前端表面的位置为 光学系统的孔径光阑； [0005]光学系统的焦距为f， 透射镜组对应的焦距为f1‑5， 第一透镜的焦距为f1， 第二透镜 焦距为f2， 第三透镜的焦距为f3， 第四透镜的焦距为f4， 第五透镜的焦距为f5， 各焦距值的取 值范围依次为： [0006]0.4<f1/|f2|<0.6， 1.5<|f1‑5|/f<2.5， 2<|f1|/f<3， 1.5<|f2|/f<1， [0007]1.5<|f3|/f<1， 0.6 <|f4|/f<1， 4<|f5|/f<5。 [0008]进一步地、 第一透镜的前端表面为球面； 第二透镜的前端表面、 后端表面均为球 面； 第三透镜的后端表面为球面； 第四透镜的前端表面为球面； 第五透镜的前端表面、 后端 表面均为球面。 [0009]进一步地、 第一透 镜、 第二透 镜、 第四透 镜的材料均为硒化锌。 [0010]进一步地、 第三透 镜的材料为锗。 [0011]进一步地、 第五透 镜的材料为氟化钡。 [0012]本实用新型的红外宽光谱光学系统适用于目标的红外光谱分析、 红外告警、 有机 挥发物气体(VOCs)探测等应用领域， 能够实现红外中波(3 ‑5 μm)、 红外长波(8 ‑12 μm)较宽光 谱的成像， 具有相对孔径大、 结构紧凑， 后截距长等优点。说　明　书 1/4 页 3 CN 216248544 U 3