红外调制传递函数测量装置

近年来,红外应用装置的研制很为活跃,所用的光学系统也从反射式逐渐向折射式过渡。过去,反射式光学系统的检测都采用测量可见光光点尺寸,或者利用可见光图形鉴别等定性的检测方法。折射式光学系统不能用这些办法来检测,要用别的适当的方法。光学传递函数是一种光学检测法。它是目标和像强度分布的付里叶光谱之比,一般为复变函数。由于光学传递函数的测量和计算很繁杂,所以,更实用的方法是只测量光学传递函数绝对值的调制传递函数法。     

DCI 试验注入电流的一种确定方法

在飞机级高强辐射场(High-intensity radiated fields,HIRF)试验中,直接电流注入(Direct current injec鄄 tion,DCI)法是一种用于在低频段替代辐射场照射法的试验方法。根据两种试验方法在电缆端口上电流响应结果的 等价性,通过传递函数建立了辐射场场强与直接注入电流间的关系式。在此基础上,采用数值仿真的方法模拟计算 了一个机体模型内部各电缆端口上的电流传递函数,并进一步确定了DCI 法所需的注入电流值。该方法对于飞机 级HIRF 试验的开展具有重要的指导意义。     

全息光学元件的光学传递函数测量

本文讨论了用He-Ne激光器作光源,在光学传递函数仪上测量全息光学元件的单色光学传递函数的理论,指出激光强度(振幅)高斯分布的影响相当于在被测件出瞳上附加了一个掩模,只要在测量中采取适当的措施,就可大大减小掩模的影响,从而克服了全息光学元件色差大,衍射效率低,不能用普通光源测量其光学传递函数的困难。同时,通过对普通标准物镜的对比测量,说明用相干点光源在传函仪上测量光学传递函数也是可行的。这一结论为一些特殊光学系统的光学传递函数测量提供了一个有效方法。     

红外光斑检测述评

红外光斑的检测,包括红外光学系统象质的评定,激光光斑的测量,黑体腔口辐射分布的测量等等,这些都是光学检测中的重要项目。国外对红外光学系统象质的评定采用测量传递函数的方法,对激光光斑的检测采用小孔法、刀口法、狭缝法和罗奇环法等。对黑体腔口辐射分布的测量,我们还没有见到有关的报道。本文重点论述了这几种测量方法的基本原理,文中还简要介绍了近几年来我们提出的采用调制的方法,测量输出频谱来检测光学系统的象质,测量光学传递函数和检测黑体腔口辐射分布等,同时对上述几种方法的优缺点作出评述。     

衍射透镜衍射效率及光学传递函数

分析了衍射透镜的衍射效率及其对光学传递函数的影响,得出了总的光学传递函数和各衍射级次光学传递函数之间的加权和关系公式.最后进行了实例计算和讨论.     

光学拼接误差对TDI-CCD相机的影响

光学拼接是扩大CCD相机视场的有效方法,其关键技术为拼接精度的设计计算和正确评价.为了对光学拼接的工艺性进行有效评价,指导CCD光学拼接的设计,以光学调制传递函数(MTF)为其评价函数,分别对光学拼接的搭接误差、直线性误差、共面性误差对时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)相机光学传递函数的影响进行了理论分析,给出了各种光学拼接误差对光学系统传递函数的调制方程,为光学拼接技术的精度评价提供了理论依据,能够有效指导光学设备焦平面组件的工程设计.     

离子壁垒膜对三代微光像增强器成像的影响

讨论了离子壁垒膜对三代微光像增强器性能的影响,根据光学传递函数的讨论可知光学传递函数的相位传递函数为零,光学传递函数就等于调制传递函数。表明离子壁垒膜传递图像不产生图像的失真,对像质影响较小。然而结果也表明了由于离子壁垒膜造成了有膜微光像增强器分辨率和信噪比都有所下降。     

红外系统MTF测试仪技术分析

光学传递函数目前已经在像质评价方面占有主导地位，并已被广泛应用于控制光学设计过程及光学系统的检验。由于对光学传递函数的测量和计算日臻完善，已经进一步用于系统总体设计；在光信息处理中，频域上的处理经常用到光学传递函数的概念。本文主要介绍传递函数测试系统的几种典型方案，并简要讨论了其各自的优缺点。     

线阵TDI探测器成像中扫描速度偏差影响

线阵TDI探测器同步脉冲周期与扫描速度不匹配,会降低航空相机总体光学传递函数水平。分析扫描速度偏差与系统调制传递函数间关系,可为扫描系统设计与调试提供有效的评价准则。以某航空相机为例,介绍了线阵TDI探测器扫描成像原理,给出由扫描速度偏差计算系统运动光学传递函数的算法,并通过数值计算方法分析了扫描速度偏差对系统调制传递函数影响。实验结果表明,使用统计方法得到的系统运动调制传递函数计算结果与实际测量结果的误差在5%以内,可有效用于评价扫描速度偏差对运动调制传递函数影响。     

高马赫飞行器迎风面与攻角对光学窗口周围流场的影响分析

为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响.首先, 根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而, 给出了0、5和10攻角飞行工况;然后,建立了基于Navier-Stokes方程和湍流模型的三种攻角流场分布;最后, 对比分析了宽平头体飞行器中三种攻角温度场作用下的光学系统传递函数.结果表明,马赫数场与密度场、温度场与压力场分别具有相似分布形式;相同飞行速度和攻角下,大迎风面的飞行器光学窗口周围温度与压力较小迎风面大;相同飞行器,较大攻角对应较大流场强度,攻角为0、5和10时传递函数分别为0.188,0.097和0.028.此分析结果可为高马赫飞行下光学窗口优化提供一定的理论依据.     

一种大步长的光学微扫描方法

旋转倾斜光学平板是一种光学微扫描方法,为了解决其对光学平板尺寸要求苛刻的问题,采用一种大步长扫描法,理论分析了该方法对频谱混叠和探测器调制传递函数的影响,并结合实验仿真对超分辨重建图像的质量评价参量进行了实验验证。结果表明,该方法不但降低了平行平板加工难度,而且依然能抑制图像频谱混叠并保持探测器调制传递函数。     

调制传递函数在光学相机支撑设计中的应用

为指导遥感相机主次镜支撑桁架的设计,以满足整系统调制传递函数(MTF)为目标,分析系统各环节MTF对整机的影响,确定以光学衍射限传递函数为约束设计系统主体支撑结构。由在轨产品的实测MTF及装调、电子学的传递函数因子推出杆支撑条件下的光学衍射限传递函数最小值,指出光学软件不能全面评价遮拦对光学衍射限传递函数的影响,确定以光瞳函数计算不同遮拦时光学系统衍射限传递函数,得出三杆时杆直径最大为38mm,四杆时杆直径最大为26mm的遮拦分布。通过有限元计算两种结构布局下杆不同壁厚的系统静载变形及模态频率,认为直径26mm、壁厚4mm的四杆结构,支撑结构质量从现有40kg减至4kg,静载变形水平放置25μm、竖直放置0.85μm,系统基频98.9Hz,一阶扭转频率183Hz,满足卫星载荷设计要求。     

激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响.结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某一特定深度时,偏振激光将变成完全非偏振光.海水中分布的大小不一的微粒是海水退偏振作用的主要原因,同时海水的表观光学性质对海水的退偏振作用有着很显著的影响,随着海水总体衰减系数的增大,偏振激光完全退偏的传输距离变短.     

微波准光学聚焦系统空间辐射场分布测试

针对研制的大功率微波(HPM)大气等离子体实验装置中一定封闭空间内微波准光学聚焦系统的空间辐射场强分布进行测试研究。由于需测量封闭有限空间内强电磁场的非均匀分布,直接采用HPM辐射场测试方法已不适用。利用研制的非金属传动装置,精确控制相对步进,采用各向同性场测试探头作为电场测试接收系统,通过量传完成小信号辐射场的非均匀分布测试。     

用多重交织抽样方法消除频谱混叠

光电成象系统的抽样过程引起图象频谱分布在频谱空间的无限重复,如果抽样过程不满足系统的Ｎｙｑｕｉｓｔ条件,相邻的频谱项就会产生混叠,本文提出用多重交织抽样的方法来消除频谱混叠现象,用光学传递函数方法论述了这种方法的原理,并进行了误差分析。     

用成像全息制作空间相位滤波器

本文对带有非对称旋转像差的电子光学系统,用光学方法确定各向异性的传递函数分布,利用光栅制作原理性滤波器,再经成像全息法处理制成空间相应的滤波器,用于恢复非晶碳膜高分辨电子显微像的相位,改善像质。     

多视场物镜快速检验仪

用光学传递函数评价物镜的成像质量被认为是最客观、最有效的方法之一,本文介绍的多视场物镜快速检验仪是以光学传递函数测量原理为基础,通过电视技术、光电技术和计算机技术的有机组合,研制出的一种     

菲涅耳衍射系统的分数级传递函数

基于分数傅里叶变换与菲涅耳衍射的等效性和线性系统理论,给出了菲涅耳衍射系统在分数傅里叶变换下光学传递函数的数学表达式,分析了其基本特征,阐述了其物理意义,证明了常规傅里叶变换下的光学传递函数为分数传递函数的特例,对光学分数傅里叶变换在光学测量、信息处理和像质评价等的应用具有实用价值。计算机模拟文验验证了结论的正确与可行。     

级联三能级Jaynes-Cummings模型中压缩光对光子数几率分布与亚泊松分布的影响

本文研究两个辐射场与级联三能级原子共振相互作用对场的光子数几率分布与亚泊松分布的量子统计特性,讨论了两辐射场,一为压缩态,另一为相干态或两者均为压缩态及不同压缩方向、压缩参数、原子初态对辐射场统计特性的影响,给出了所得结果的     

红外烟幕遮蔽效果的评价

本文从红外烟幕干扰机理出发，分析了采用透过率评价红外烟幕干扰热成像效果的局限性，提出光学传递函数是一个能真实客观反映遮蔽效果的评价参数。最后给出室内测量烟幕传递函数的方法。