光楔是红外成像光学系统中用来改变出射光线方向的光学组件,通过旋转光楔,控制光楔的相对角度,改变光轴的位置,实现物方视场的快速大范围扫描。由于其结构紧凑、响应速度快、精度高、视野大、对工作环境的适应性强,使得该系统在目标搜索和定位领域有较大应用前景,可广泛应用于大规模成像与识别、生物医学观察、激光通信、基于视觉的微装配等领域。然而,光楔光学扫描装置在实际应用中会遇到多个问题,例如:光束形状畸变、色散、扫描盲区和控制奇点等。如何设计基于多光楔光学系统的光路参数和位置关系解决上述问题,成为该领域的技术难题。
本装置包括光楔组和红外镜头组,其中:光楔组包括三个光楔对,多个光楔对依次安装在光楔镜筒内;红外镜头组包括五个透镜,多个透镜外依次安装在红外镜筒内。与现有技术相比,该装置可配置多个独立旋转的光楔对和红外透镜,通过优化其光学参数和布局尺寸,使其自由度和光束指向的精确控制度更高,能够防止出现大角度全反射现象,此外使用两种材料制作光楔对能够消除色差,该装置能够解决旋转双光楔造成的奇异点和盲区问题,在自由空间光通信、光互连、光电对抗、光电探测、干涉测量等领域有着广泛的应用。