溯源于低温辐射计的1064nm波段探测器绝对光谱响应度定标

标准传递探测器在红外波段的绝对光谱响应度定标不确定度较大且难以降低,其主要影响因子是窗口透过率的测量不确定度,该项因子是由布儒斯特窗口的状态复现引入。给出了陷阱型标准传递探测器在1 064 nm波段溯源于低温绝对辐射计的定标实验过程和结果。介绍了低温辐射计新型Y型定标光路,该光路消除了低温辐射计窗口反射损耗引入的不确定性。实验测试了探测器在1 064 nm波段的线性、空间响应均匀性、稳定性和空间偏振非敏感性。结果表明:传递探测器绝对光谱响应度定标的不确定度优于0.023%,响应度重复性的实验结果表明了Y型低温辐射计定标光路改造的可行性。     

基于低温辐射计高精度光辐射定标结果(1999和2003年)的对比研究

对1999年和2003年采用不同测量光路情况下可见光波段低温辐射计高精度光辐射定标测量结果及其不确定度进行了比较。结果表明,2003年低温辐射计激光功率测量不确定度比1999年的要小;2003年硅陷阱探测器光谱响应率测量不确定度和1999年的在同一水平上;陷阱探测器绝对光谱响应率变化在1．20%以内。这些结果证实陷阱探测器稳定性优良,光路改造合理。     

高功率激光能量测量用光吸收器的实验研究

本文详细介绍了多年来研制的用于高功率激光能量测量的各种光吸收器．目前高功率激光能量测量最常用的方法是采用量热法，即通过测量吸收器的温升来确定激光能量．常用的高功率激光器主要有紫外波段（0．193μm，0．248μm，0．308μm）的准分子激光器，近红外波段（1．06μm）钕玻璃和YAG激光器，中红外波段（10．6μmCO2激光器．这些激光器的输出能量测量，如果仍然沿用黑体型吸收器（如早期炭斗类），由于其极高的峰值功率致使吸收器局部瞬时温升很高，从而使吸收器损坏．为避免吸收器破坏，我们先后研制了适应以上三种波段激光的光吸…     

基于近红外光谱的小麦水分检测仪设计

针对小麦水分快速连续测量的要求，设计了一型基于近红外光谱原理的小麦水分检测仪，该仪器采用半导体激光器和高灵敏度光电接收管构建稳定的光路系统，采用相关检测、软件滤波等方法提取微弱小麦水分信号，并与标准水分含量小麦对比，得到了小麦水分的工作函数，实际测量误差最大为2.76％， 试验表明:该仪器通过高稳定光路系统和高信噪比弱信号提取电路，提高了仪器稳定器和测量精度，测试误差满足设计要求。     

全光纤声光调制径向跳动差分测量技术研究

为了实现机床在加工状态下主轴径向跳动非接触、高精度的测量，采用光外差法光路的激光多普勒差分检测方法，进行了理论分析和实验验证。直接耦合和透镜耦合的全光纤光路的应用，降低了布喇格衍射光路的调节难度，提高了测量分辨率和抗干扰能力，减小了噪声；光纤分光器实现了同一轴线上的差分测量，抑制了因测量光路本身的振动带来的干扰。得到了相对误差为0.0838%的主轴径向跳动测量结果，实现了纳米级跳动误差测量。结果表明，系统的相对误差和测量不确定度均小于0.1%。该研究对主轴径向跳动的实时测量有一定的指导意义。     

基于M-Z干涉原理双折射率测量光路的Matlab仿真研究

为了能在实际生产中简单方便、高精度测量平面光波导回路的双折射率,提出了一种在平面光波导上集成马赫曾德干涉光路的方法测量双折射率。横电模光波和横磁模光波在马赫曾德干涉光路中存在一定双折射现象,导致两出射光在同一干涉级M产生波长漂移Δλ,结合光路两支路相对长度即可计算出双折射率B。仿真结果表明,某一特定波段的测量精度和两支路的相对长度ΔL有密切相关;选取110μm作为ΔL的值在1550波段的测量,测量精度可以达到10^-5。     

紧凑双光路单像素成像系统（特邀）

不同于使用阵列探测器的常规数码相机,单像素相机使用不具空间分辨能力的单像素探测器对目标进行成像。由于其工作波长覆盖广、灵敏度高,单像素相机在特殊波段和弱光照明等特殊场景中较普通相机更有优势,在遥感探测、显微成像、军事侦察等领域得到广泛应用。提出一种紧凑型单像素成像系统,该系统利用数字微镜阵列的工作特性形成了对称的折叠双光路以快速完成差分测量。紧凑的结构降低了相机系统的体积,使系统可采用标准尼康镜头作为成像透镜。系统具有双光路差分成像、双光路平均降噪、宽谱波段成像、双光路交替采样等多种模式,并且可根据场景对重建图像信噪比、实时帧率、成像波段的不同需求切换应用模式。基于系统样机的实验结果表明其能实现预期的功能、达到相应的性能。紧凑型单像素成像系统的提出是一次较成功的单像素成像工程化尝试,为单像素成像技术后续的实际应用奠定了较好的技术和工程基础。     

红外光谱成像仪性能的折衷考虑

红外光谱成像仪正在被考虑用于空对地目标探测应用。红外傅时叶变换光谱仪已被用来进行目标和背影的野外测量。对这些测量的分析已经证明了目标与背影颜色的存在（光谱判别）以及许多背景的高光谱波段－波段的相关性。因此,采用与宽带或单个窒息带红外敏感器不同的红外光谱敏感器,便可以改善对高热杂乱信号背景下的低对比度目标的探测。然而,这种改善需要使用高质量扔红外谱敏感器。特别是,这种敏感器必须能达到低噪声善需要使用     

可调谐DBR激光器波长锁定光路系统模拟设计

利用ZEMAX软件设计了一套应用于可调谐DBR激光器输波长锁定的光路系统,该系统包括非球面镜、分光镜、法布里-珀罗标准具和消色差双胶合透镜。借助软件中的镀膜模块设计法布里-珀罗标准具的内部结构并表征其透射谱线,通过多重结构模块构建分光系统,然后使用偏振分析模块计算系统总耦合效率和两分支的分光比。优化设计后的光路系统可应用于C波段可调谐DBR激光器20个信道的波长锁定。     

折/衍射双波段共光路齐焦光学系统设计

为了提高双波段光学系统成像性能,结合可见光和中波红外的特点,设计了无光路补偿的折/衍射双波段共光路齐焦光学系统。对系统的4片透镜波段间消色差以及焦距补偿表达式进行了推导,采用4片透镜并引入二元衍射面,通过合理匹配光学系统光焦度,实现了系统共用一组光路,在可见光和中波红外两个波段的焦距一致,提高了双波段观测目标信息的一致性。设计的双波段共口径/共光路成像光学系统的工作波长为0.38~0.76 m,3~5 m,系统的焦距为90 mm,视场角为0.5,F数为3,在-40~+60℃的温度范围内采用光学被动式进行消热差设计。设计结果表明:系统结构简单,体积小,成像质量接近衍射极限。     

低频UWB SAR定标体电磁散射建模

在进行低频超宽带合成孔径雷达(ultra wide band synthetic aperture radar, UWB SAR)校准过程中,常常需要使用各种定标体.定标体的散射特性表现为低频谐振散射,因此常规高频窄带SAR定标体散射模型不再适用.本文利用矩量法(Method of Moment,MOM)计算指定频率点和入射角度的目标散射特性,利用渐近波形估计(asymptotic waveform evaluation,AWE)技术获得超宽带和宽角度的目标散射特性,并根据SAR的几何模型,给出了目标散射特性随日标视角和频率的变化关系.     

Calibration of wide-band polarimetric measurement system usingthree perfectly polarization-isolated calibrators

An improved calibration method for a wideband polarimetric measurement system using three partly unknown, perfectly polarization-isolated calibrators is presented, with experimental results measured from 7 to 17 GHz. The cross-polarized information is provided by rotating the third calibrator to an arbitrary angle with respect to the radar range direction. Only the copolarization terms in the polarimetric scattering matrix (PSM) of the first calibrator are required to be specified. The copolarized scattering properties, including the range information of the other two calibrators and the rotation angle of the third calibrator, can be acquired in the calibration process and used to verify the calibration accuracy     

低频超宽带SAR定标体散射特性

低频超宽带合成孔径雷达辐射定标过程中,定标体的散射特性表现为低频谐振散射特性。常规散射特性计算方法如矩量法中的广义阻抗矩阵在谐振频率点上条件数过大,导致计算不准确。本文给出了基于奇异值分解的方法得到较为精确的计算值。为了克服矩量法每次只能计算一个频点的散射特性,本文给出了基于渐进波形估计的方法,获得定标体超宽带散射特性。     

Calibration and measurement of a wideband six-port polarimetricmeasurement system

The principle of operation, calibration procedure, and experimental results of a wideband six-port polarimetric measurement system are described in this paper. This measurement system can measure the polarization states of incoming waves and the polarimetric scattering matrices of scattering targets from the wideband power data. The imbalances and coupling between antenna polarization channels and the characteristics of microwave components used in the measurement system are calibrated using three partly unknown scattering calibrators that are illuminated by four unknown-polarized calibrating waves     

基于标校球的瞬态极化雷达校准方法

理论上瞬态极化雷达可获取动态目标全极化散射特性的精确测量信息,但由于存在极化通道不一致、极化隔离度有限以及背景杂波等非理想因素,其极化测量存在误差,必须进行校准。当前极化校准需要多个定标体,且定标体姿态摆放误差将引起校准偏差。针对上述问题,提出了一种基于标校球的瞬态极化雷达校准新方法,在考虑双天线空域极化特性的基础上,仅需单个金属球即可完成定标,提高了校准精度。该方法为解决制约瞬态极化雷达实际应用的校准难题提供了技术支撑。     

基于频域的低频UWB SAR极化校准

多极化,低频超宽带(Ultra Wide Band, UWB)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是雷达技术未来发展的一个重要方向。系统的低频特性,UWB特性和大处理角特性使得常规SAR极化校准不再适用。该文基于多极化低频UWB SAR频域处理模型,考虑了极化校准中定标体的低频超宽带电磁散射特性的问题,给出了极化校准方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

基于时域的低频UWB SAR辐射校正

低频UWB SAR系统校准的关键问题是获得定标体精确的散射特性和建立合适的信息处理模型。本文利用MOM和渐近波形估计（AWE）方法得到随频率和方位角变化的角反射器RCS,建立了基于时域聚焦算法的校正模型,最后利用计算机仿真验证了该方法的有效性。     

机载干涉合成孔径雷达定标中的定标器布放

敏感度矩阵的条件数是影响干涉合成孔径雷达(InSAR)定标性能的重要因素。该文在InSAR定标理论的丛础上,给出了定标器的布放规则,导出了定标器布放的约束条件,提出了使敏感度矩阵条件数极小化的定标器布放算法。理论分析和计算结果表明,应用该算法进行定标器布放,可以使敏感度矩阵的条件数达到最小。     

卫星干扰源精确定位的位置校正算法

卫星干扰源定位系统可以通过测量两颗卫星对干扰源形成的时差(DTO)和频差(DFO)来完成对未知干扰源的定位,但卫星的星历难以准确测定,其微小变化将引起定位结果的较大误差.针对这一问题,提出利用多个位置校正站来修正卫星星历以消除其对定位结果影响的算法,并通过理论推导证明了有四个或四个以上的位置校正站时,该算法可以消除卫星星历不准确对定位结果的影响.仿真结果表明,与未采用位置校正站的定位结果相比,该算法能获得优于一个数量级以上的定位精度改善.     

Polarimetric SAR calibration experiment using active radarcalibrators

Active radar calibrators are used to derive both the amplitude and phase characteristics of a multichannel polarimetric synthetic aperture radar (SAR) from the complex image data. Results are presented from an experiment carried out using the NASA/JPL DC-8 aircraft SAR over a calibration site at Goldstone, California. As part of the experiment, polarimetric active radar calibrators (PARCs) with adjustable polarization signatures were deployed. Experimental results demonstrate that the PARCs can be used to calibrate polarimetric SAR images successfully. Restrictions on the application of the PARC calibration procedure are discussed