海面油膜的偏振反射特性仿真实验

为了给海面溢油污染识别检测提供理论基础,根据菲涅尔反射公式的偏振反射系数,结合偏振双向反射率因子和粗糙海面的概率密度分布函数,建立了完善的pBRDF模型,仿真在不同太阳入射角度、不同探测器观测角度以及不同海面风速风向等条件下海水和油膜的偏振反射分布函数。结果表明:海水和油膜太阳天顶角为53°和56°时P偏振反射率分别为1.0×10^-5和2.5×10^-5,S偏振反射率随着太阳天顶角的增加而增加;海面风速越大偏振反射率峰值越小;海面风向只改变pBRDF的空间位置;海水和油膜线偏振度空间分布有明显差异。搭建实验平台相机以40°拍摄时,得出海水和油膜的线偏振度分别在0.2~0.4, 0.5~0.7之间,同时表明利用偏振探测获取目标场景的偏振度和偏振角图可提高图像质量。     

红外双波段目标模拟器的国内外发展现状

介绍了红外双波段目标模拟器在国内外的发展情况,从双波段目标模拟器的工作原理入手,重点论述了双波段景象生成器、双波段目标模拟器的内部结构设计以及系统的准直和图像的配准几个方面的技术水平,对比了我国现阶段发展的不足,讨论了发展方向和前景。     

双碱光阴极PMT对红外光的响应特性

在传统光电探测领域,双碱光阴极光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)的光谱响应范围一般在300 700 nm,因此波长大于700 nm的红外光常被用作此款PMT生产或者测试过程中的背景光。然而在用红外发光二极管(Light Emitting Diode,LED)做PMT系统标定时发现PMT产生了红暴现象。其原因可能有两种:一是系统标定所用的红外LED存在白光光谱范围的杂散光;二是双碱光阴极PMT对红外光的微弱响应。本文通过设计实验,用红外激光管干扰双碱光阴极PMT的单光子状态,证明双碱光阴极PMT确实对红外光有响应,并对不同生产工艺制备的双碱光阴极PMT的红外响应特性进行了评估。     

像素融合方法的红外双波段目标模拟器设计

提出了一种基于像素融合法的双波段红外目标模拟器设计方案。方案采用双波段亚波长光栅代替光学薄膜作为滤光片,仅使用了一套景象生成器和投影系统完成双波段红外目标模拟。该方案解决了传统双波段红外目标模拟器结构复杂,生产成本大,能量比无法调谐的问题。首先介绍了该设计方案的工作原理并说明了其可行性,然后基于严格耦合波理论分析了不同参数下亚波长光栅的滤波特性,最后根据双波段探测需求完成了光栅设计。     

光学元件的疵病检测及现状

介绍了光学元件的疵病类型以及疵病检测标准,全面介绍了光学元件疵病检测方法的国内外发展现状。归纳出目前光学元件的疵病检测标准和检测方法的发展趋势及关键技术。分析表明,目前已有的疵病检测方法中还缺乏一种检测手段可以做到对所有类型疵病实现所需精度的检测,并且由于视场受限、难以定量等技术障碍而无法建立高效、自动化的检测分析设备。     

最大似然空间变化图像恢复算法

在光学图像处理中,把光学成像系统看做线性空间变化系统具有普遍意义。从实际光学系统成像过程出发,考虑光学系统的点扩散函数的空间变化特性和探测器噪声特性,建立了空间变化成像模型。在此成像模型基础上,基于最大似然法提出了空间变化的Richardson-Lucy(SVRL)图像恢复算法。为了分析SVRL算法的性能,实验中利用ZEMAX软件计算不同视场的点扩散函数,而后利用此空间变化点扩散函数进行成像仿真,得到仿真成像结果,最后分别采用0视场、0.5视场、0.7视场、1视场的点扩散函数以及空间变化点扩散函数对仿真图像进行恢复。实验结果表明,对于实际的空间变化光学系统,SVRL算法的图像恢复效果十分有效。     

Ce3+掺杂闪烁玻璃的研究进展

闪烁玻璃由于制备工艺简单,尺寸灵活可控,成本低廉等优点,有望成为中国环形正负电子对撞机(CEPC)中强子量能器的候选材料。其中,以Ce³⁺发光中心掺杂闪烁玻璃有较好的闪烁性能。玻璃基质可以分为氧化物玻璃、卤化物玻璃和微晶玻璃。本文根据Ce³⁺掺杂不同玻璃基质分类,重点关注了Ce³⁺掺杂闪烁玻璃的光学透过率、光产额、衰减时间等闪烁性能和抗辐照特性。并且,总结了国内外以及闪烁玻璃合作组的最新研究成果。针对不同玻璃体系的研究现状,从玻璃组成与制备工艺等两个方面探讨了玻璃性能提升手段。最后,对Ce³⁺掺杂闪烁玻璃未来的研究发展方向做出了展望。     

红外仿真中像面最大温差的计算方法

针对红外仿真系统中杂散辐射会影响模拟像面温度均匀性的问题,提出了像面温度偏差这一概念,并给出了像面最大温度偏差值的计算方法.建立了用于计算像面最大温差的红外仿真系统简化模型.定义了能反映像面温度变化的局部辐照度偏差系数.推导了局部辐照度偏差系数与像面最大温差的表达式,给出了红外仿真系统像面最大温差的一般计算步骤.通过实际算例演示了该计算方法,并设计了验证实验.结果表明,测试得到的像面最大温差均在理论计算数值范围内,从而验证了该方法的正确性和有效性.     

抛物面金属网栅毫米波/红外复合系统设计

毫米波/红外波束合成器是复合制导半实物仿真系统中的关键器件,具有反射毫米波、透射红外的双波段特性。本文提出了金属网栅的毫米波反射估计模型和红外透射模型,设计了抛物面金属网栅波束合成器,分别研究了基于抛物面金属网栅的毫米波反射光路光学特性和红外透射光路的成像分辨率、系统信噪比。仿真结果表明,毫米波/红外复合系统结构紧凑,毫米波/红外成像分辨率接近衍射极限,红外透过率和信噪比可通过降低网栅线宽占比提升。设计结果为毫米波/红外双模制导半实物仿真技术研究提供了理论参考。     

红外多目标复合仿真光学系统设计

基于透射式复合投影以及微透镜阵列扩束设计了适用于1~3 μm和3~5 μm波段的红外多目标复合模拟器的光学系统。该模拟器的干扰光路采用透射式复合投影并利用微透镜阵列完成扩束。此外,采用前无焦系统和后聚焦镜组结合的方式,通过在平行光路中引入平面耦合镜,实现了目标和干扰光路共用一套投影系统。设计过程对目标光学系统、干扰光学系统和主投影光学系统分开优化,之后对系统进行整体优化。该系统入瞳距为200 mm,视场为±4°,全视场调制传递函数（MTF）在20 lp/mm时大于0.6,接近衍射极限。文中分析了加工装调完成后光学系统的实测MTF数据,结果表明,MTF在20 lp/mm时大于0.3,完全满足应用技术指标。该系统已成功应用于新型红外目标模拟器,对未来红外仿真光学系统的设计有参考意义。