本技术涉及红外光学系统领域，尤其涉及一种大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统。
背景技术：
1、红外热成像系统可适应全天候使用需求，受环境影响小。尤其是连续变焦中波红外光学系统可以实现大视场搜索以及小视场跟踪或识别，在变焦过程中可以保持观测目标持续变大或变小，相较于定焦或多档变焦系统，在使用上有着较大优势，因此，连续变焦光学系统在光电观测设备上有着较大的应用前景。
2、目前，国内1280×1024高分辨率大靶面中波红外制冷探测器已相当成熟，对应的连续变焦系统也有相关设计报道，但基本上没有焦距达到1000mm以上、变倍比20倍的大靶面连续变焦光学系统报道。
技术实现思路
1、本实用新型主要目的是提供一种大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，具有小体积、大变倍比和高分辨率等特点，全焦段具有良好的成像质量，可实现大视场搜索以及小视场跟踪或识别，广泛应用于搜索跟踪设备。
2、本实用新型所采用的技术方案是：
3、提供一种大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，从物方到像方依次包括前固定组、变倍组、补偿组、前固定组二、折转反射组一、调焦组、折转反射组二和后固定组；
4、其中变倍组包括一变倍透镜，其光线入射面为非球面衍射面；后固定组中的一透镜的光线入射面也为非球面衍射面；
5、物方成像光束依次经过前固定组、变倍组、补偿组、前固定组二、折转反射组一和调焦组后一次成像，再经过折转反射组二和后固定组，完成光阑匹配和二次成像到探测器靶面上；
6、连续变焦时，变倍组和补偿组沿光轴前后相对运动，其中变倍组做线性运动，补偿组做非线性运动，全焦段清晰成像，焦距范围为53mm～1100mm。
7、接上述技术方案，前固定组包括前组透镜一和前组透镜二，变倍组包括变倍透镜，补偿组包括补偿透镜一和补偿透镜二，前固定组二包括前组透镜三，调焦组包括调焦透镜，后固定组包括后组透镜一、后组透镜二、后组透镜三和后组透镜四，折转反射组一和折转反射组二分别包括为反射镜一和反射镜二。
8、接上述技术方案，光线入射方向为物方，光线出射方向为像方，前组透镜一为凸面向物方的弯月形硅正透镜，前组透镜二为凸面向像方的弯月形锗负透镜，变倍透镜为双凹锗负透镜，补偿透镜一为双凸硅正透镜，补偿透镜二为凸面向物方的弯月形硅负透镜，前组透镜三为凸面向像方的弯月形锗负透镜，调焦透镜为凸面向物方的弯月形锗正透镜，后组透镜一为凸面向像方的弯月形锗正透镜，后组透镜二为凸面向像方的弯月形锗负透镜，后组透镜三为双凸硅正透镜，后组透镜四为凸面向像方的弯月形锗正透镜。
9、接上述技术方案，前组透镜二前表面为非球面，变倍透镜前表面为非球面衍射面，补偿透镜一前表面为非球面，补偿透镜二前表面为非球面，前组透镜三前表面为非球面，调焦透镜前表面为非球面，后组透镜二前表面为非球面，后组透镜三前表面为非球面衍射面，后组透镜四后表面为非球面；其中，光线入射方向为物方，光线出射方向为像方，前表面指光线入射面，后表面指光线出射向。
10、接上述技术方案，折转反射组一和折转反射组二将成像光路折转180°，整个光学系统形成“u型”布局结构。
11、接上述技术方案，整个光学系统包络在350mm×260mm以内。
12、接上述技术方案，光圈f数为5.5。
13、接上述技术方案，采用机械补偿变焦的方式，驱动变倍组按线性曲线移动，往像面方向移动行程为138.8mm，同时驱动补偿组按五阶多项式曲线移动，往物方方向移动行程为33.7mm。
14、本实用新型还提供一种中波制冷探测器，用于感知上述技术方案所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统的出射光。
15、接上述技术方案，该中波制冷探测器的像元为15μm，分辨率为1280×1024，f数5.5。
16、本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，最长焦可达到1100mm，最短焦距53mm，变倍比接近21倍；且实现了紧凑型设计，填补了大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统的空白。
17、本实用新型的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统通过前固定组、变倍组、补偿组、前固定组二、折转反射组一和调焦组后一次成像，再经过折转反射组二和后固定组，完成光阑匹配和二次成像到探测器靶面上，最长焦可达到1100mm，最短焦距53mm，采用了两个非球面衍射面，其中一个为锗非球面衍射面，一个为硅非球面衍射面，非球面衍射面的使用，能有效校正系统轴外色差，极大的提升整个焦段的像质。
18、进一步地，本实用新型的光学系统可匹配像元15μm的1280×1024中波红外制冷探测器，具有极高的分辨率，同时短焦时兼具20.6°×16.6°的水平俯仰视场，可同时适用于搜索、跟瞄和识别等多种使用环境。
19、进一步地，本实用新型的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统通过两个折转反射镜将成像光路折转180°，结构形式为“u型”布局，便于减小系统轴向尺寸，使得系统包络在350mm×260mm以内，极大的减小了系统体积，实现了紧凑型设计。
20、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.一种大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，从物方到像方依次包括前固定组(1)、变倍组(2)、补偿组(3)、前固定组二(4)、折转反射组一(5)、调焦组(6)、折转反射组二(7)和后固定组(8)；
2.根据权利要求1所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，前固定组(1)包括前组透镜一(l1)和前组透镜二(l2)，变倍组(2)包括变倍透镜(l3)，补偿组(3)包括补偿透镜一(l4)和补偿透镜二(l5)，前固定组二(4)包括前组透镜三(l6)，调焦组(6)包括调焦透镜(l7)，后固定组(8)包括后组透镜一(l8)、后组透镜二(l9)、后组透镜三(l10)和后组透镜四(l11)，折转反射组一(5)和折转反射组二(7)分别包括为反射镜一(m1)和反射镜二(m2)。
3.根据权利要求2所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，光线入射方向为物方，光线出射方向为像方，前组透镜一(l1)为凸面向物方的弯月形硅正透镜，前组透镜二(l2)为凸面向像方的弯月形锗负透镜，变倍透镜(l3)为双凹锗负透镜，补偿透镜一(l4)为双凸硅正透镜，补偿透镜二(l5)为凸面向物方的弯月形硅负透镜，前组透镜三(l6)为凸面向像方的弯月形锗负透镜，调焦透镜(l7)为凸面向物方的弯月形锗正透镜，后组透镜一(l8)为凸面向像方的弯月形锗正透镜，后组透镜二(l9)为凸面向像方的弯月形锗负透镜，后组透镜三(l10)为双凸硅正透镜，后组透镜四(l11)为凸面向像方的弯月形锗正透镜。
4.根据权利要求2所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，前组透镜二(l2)前表面为非球面，变倍透镜(l3)前表面为非球面衍射面，补偿透镜一(l4)前表面为非球面，补偿透镜二(l5)前表面为非球面，前组透镜三(l6)前表面为非球面，调焦透镜(l7)前表面为非球面，后组透镜二(l9)前表面为非球面，后组透镜三(l10)前表面为非球面衍射面，后组透镜四(l11)后表面为非球面；其中，光线入射方向为物方，光线出射方向为像方，前表面指光线入射面，后表面指光线出射向。
5.根据权利要求1所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，折转反射组一(5)和折转反射组二(7)将成像光路折转180°，整个光学系统形成“u型”布局结构。
6.根据权利要求1所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，整个光学系统包络在350mm×260mm以内。
7.根据权利要求1所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，光圈f数为5.5。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统，其特征在于，采用机械补偿变焦的方式，驱动变倍组(2)按线性曲线移动，往像面方向移动行程为138.8mm，同时驱动补偿组(3)按高阶多项式曲线移动，往物方方向移动行程为33.7mm。
9.一种中波制冷探测器，其特征在于，用于感知权利要求1-8中任一项所述的大靶面超长焦紧凑型大变倍比连续变焦中波红外光学系统的出射光。
10.根据权利要求9所述的中波制冷探测器，其特征在于，该中波制冷探测器的像元为15μm，分辨率为1280×1024，f数为5.5。
