题目：多光谱光学成像制导系统中的入射光学系统设计

本文介绍了光学成像制导、光学系统及光学薄膜的发展现状，分析研究了光学系统和光学薄膜的相关理论，设计了适用于宽光谱成像制导系统的新型入射光学系统。该光学系统包括混合谐衍射光学系统和分光系统，可实现宽光谱色差校正及光谱细分功能。 首先，应用光路计算及像差理论，设计了光谱范围在0.4~5.0μm的大视场（2 =10o）反摄远型多波长物镜系统。由于课题的要求是设计适用于运动目标成像制导的光学系统，该系统需要满足大视场、轻质小型化的设计要求。因此，本文在反摄远型物镜系统的基础上，结合二元光学元件的衍射理论，设计了可实现宽光谱消色差成像的混合谐衍射光学系统。通过ZEMAX光学软件的仿真研究表明，该混合谐衍射光学系统的性能接近衍射极限，与传统光学系统相比，其长度减小了20%，玻璃厚度减小了20.5%。 其次，介绍了光学薄膜的光学特性和设计方法，并利用模拟退火算法优化设计了可见光及红外光谱波段的增透膜和分光薄膜。最后，结合Philips棱镜结构设计得到可将光谱范围在0.4~5.0μm细分为可见光（0.4~0.8μm）、短波红外（1.5~2.7μm）和中波红外（3.2~5.0μm）的分光系统。 实验结果表明，本课题中提出的宽光谱入射光学系统可在宽光谱范围上实现色差校正而得到高质量成像，改善并提高了光学成像制导系统的性能。该新型入射光学系统的研究及其相关结论为发展新一代光学制导系统的研究积累了经验和知识基础。