在红外光学系统中，因为结构的限制，镜片的形状，材料的成本和物理特性等各种因素造成了镜头在不同温度下的工作出现像质下降。本例中采用一个三片式的红外镜头，采用CAXCAD两种不同的方式进行温度改变。旨在让用户了解CAXCAD的热分析的使用方法。

 

 

下图展示了这个镜头的外形，从外观上可以看到红外镜头具有自身的特点：

 

口径比较大：被动红外成像，需要吸收更多的光。

厚度薄：材料昂贵，节省成本。

 

 

镜头采用的是8-12um的波长，因此系统很容易进入衍射极限

 

 

红外镜头主要有两种，分别是针对25um 50um 像素的CCD。

 

因此想这款镜头的MTF 可以做到25线对的可识别分辨率。

 

 

通过Glass Index Data 我们可以查看材料的折射率，本例中的都是采用的Ge 锗材料。

 

 

 

在System Data 中可以直接修改环境参数，包括温度和压强。我们将温度更改为60 C

 

 

再次检查材料折射率就会发现，发生了明显的改变。

 

 

点列图的品质也发生了变化

 

 

MTF 也完全无法分辨

 

 

 

在多重结构中，使用设置自动生成温度结构

 

 

 

 

LDE 表格中设定各空间的TCE 温度系数

 

 

在MCE中可以看到最好60C的温度变化引起的参数改变

 

 

点列图发生变化

 

 

 

总结：

 

CAXCAD 提供了两种快捷的方式进行镜头的热分析，可以让用户评估镜头设计的结果是否符合环境的要求。

 

基于热分析的结果，我们还可以借助CAXCAD 的优化功能对镜头进行无热化的设计。