通常,紅外光學(xué)系統(tǒng)所處的使用環(huán)境都在常溫常壓下,未考慮溫度變化等因素對(duì)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響。然而對(duì)于特殊用途的紅外光學(xué)系統(tǒng)而言,所處的環(huán)境溫度會(huì)有很大的變化。當(dāng)溫度改變時(shí),由于光學(xué)材料與結(jié)構(gòu)材料的熱不穩(wěn)定性,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),光學(xué)元件的曲率、厚度和間隔將發(fā)生變化,同時(shí)元件材料的折射率也發(fā)生改變,從而引起系統(tǒng)焦距變化,像面發(fā)生位移,導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇下降,圖像質(zhì)量惡化。因此,需要對(duì)該類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行消熱差設(shè)計(jì)。本文利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件,設(shè)計(jì)了一個(gè)4片式長(zhǎng)波紅外折射消熱差系統(tǒng),全部使用球面。該系統(tǒng)在-40℃~60℃范圍內(nèi),彌散斑均方根半徑均小于像元大小,成像質(zhì)量接近衍射極限,達(dá)到系統(tǒng)要求。