红外目标模拟器能够模拟真实目标和背景的红外热像,为红外探测设备性能的测试和评估提供精确可控、可重复的试验条件,在红外探测设备的研制阶段,全面测试其各项性能和指标。本文设计的光学系统,是基于DMD数字微镜阵列的,它包含照明系统、分光系统和投影系统等三个子系统。本文首先介绍了数字微镜器件的基本结构和工作原理,分析了基于DMD的DLP投影系统的种类和优势,接着探讨了将DLP投影系统应用到红外的关键技术。为了解决照明系统和投影系统结构容易发生重叠的问题,设计了分光棱镜分开照明光束和投影光束。照明系统选用黑体作为辐射源,采用一组聚光透镜使黑体辐射的红外光束均匀照明DMD阵列。结合DMD的尺寸和待测器件光学系统的参数,确立了投影系统的设计指标,设计了一个两种材料、三片式的投影物镜,并对投影系统性能进行分析,设计结果满足使用要求。