為了滿足大氣二氧化硫遙感監(jiān)測在不同距離下高清晰度成像的使用需求，設計了一種連續(xù)變焦紫外鏡頭。通過對變焦系統(tǒng)高斯光學解的理論分析，選取四組元正組補償機械變焦初始結構，計算了二組元機械補償變焦系統(tǒng)變倍組求解的3個區(qū)間，得到了變倍組與補償組的光焦度分配；根據(jù)大氣二氧化硫對紫外光的吸收特性，確定工作波段為250 nm～340 nm；利用Zemax光學設計軟件設計了變倍比為10、F數(shù)為4、總長431.5 mm的紫外連續(xù)變焦光學系統(tǒng)，并使用Matlab軟件繪制了變倍組與補償組的運動曲線。模擬結果表明：系統(tǒng)的焦距范圍為25 mm～250 mm，短焦視場范圍0°~7.67°、中焦視場范圍0°～1.45°、長焦視場范圍0°～0.77°，變焦過程中傳遞函數(shù)在107 lp/mm下均大于0.3，畸變均小于1%，彌散斑半徑小于5.5 μm。本系統(tǒng)適用于船舶尾氣、工業(yè)生產(chǎn)煙囪尾氣等多種場景的二氧化硫監(jiān)測。
