微光像增强器的MTF测试技术研究

微光像增强器是微光成像系统的核心部分,其成像质量决定了对微弱光学信号的探测能力。像增强器的调制传递函数(modulation transfer function,MTF)反映了系统对图像不同频率成分的传递能力,是像质评定的一种客观指标。本文基于狭缝法测试MTF的原理,进行系统校准和采用分段加权最小二乘拟合实现曲线的平滑去噪,构建了微光像增强器的MTF测试系统。具体是采用十字狭缝靶标进行测试得到线扩散函数(line spread function,LSF)曲线,然后对其进行去噪处理和离散傅里叶变换得到MTF曲线,测试结果与德国OEG-2MTF测试仪比较,误差率低于5%,为研制高成像质量微光像增强器提供了一种有效评价手段。     

亮度增益对基于像增强器的目标背景对比度影响

亮度增益为微光像增强器的重要参数,影响微光夜视环境下以微光像增强器为核心的目标背景对比度测试结果精度.本文基于对比度测试原理,通过对不同亮度增益的ICCD进行目标背景对比度测试,分析得到亮度增益与目标背景对比度的变化关系及影响因素.测试结果表明:亮度增益分别为12000 cd/(m2·lx)、8300 cd/(m2·l...     

紫外光阴极辐射灵敏度的测量误差

光阴极辐射灵敏度是衡量紫外探测器响应能力的一项重要指标,实现其准确测量至关重要。本文建立了某型紫外探测器光阴极辐射灵敏度测量方法,搭建了实用的紫外光阴极辐射灵敏度测量装置,重点分析了利用该装置进行紫外光阴极辐射灵敏度测量时的影响因素,对比了紫外窄带滤光片、光栅单色仪、辐射照度计和辐射功率计等不同组合方式进行光阴极辐射灵敏度测量时的误差情况,得出光栅单色仪配辐射功率计方式在光阴极辐射灵敏度测量时的误差最小,扩展不确定为9%,相比其它三种组合19.4%、19%和11.2%的扩展不确定度具有绝对优势。该研究成果用于辅助国产紫外探测器技术研发,为进一步改进提升其技术性能提供了有效且准确的检测手段。     

微光像增强器亮度增益测量及寿命预测

亮度增益是进行微光像增强器寿命预测时常用的一个重要参量,高精确度的亮度增益测量可以提高微光像增强器寿命预测的准确性。本文基于亮度增益的测量原理,通过分析测量装置的组成部分及相关误差特性,给出了能有效降低亮度增益测量误差的处理方案,该方案经试验证明像增强器寿命预测的准确度有所提高,其与试验结果之间的相对偏差小于4%,为提高微光像增强器的工程研制效率提供一种有效检测手段。     

近贴型像增强器中微通道板输入端电场模拟研究

微通道板输入端的电场分布影响光生电子的运动轨迹和近贴型像增强器的性能。由于微通道板内大量的微通道孔使微通道板和光阴极之间的电场分布复杂化,为此本文采用有限元仿真分析软件Ansoft Maxwell 3D模拟并建立了微通道板结构和像增强器中微通道板输入端电场分布的关系模型。根据电场模拟结果分析了微通道板中不同孔径直径、孔径间距、微通道板孔的倾斜角及扩口情况对通道板输入端处电场分布情况的影响。同时讨论了电场分布变化对光生电子的运动轨迹及分辨力的影响。这项研究对高品质的微通道板的制备提供了理论基础。     

紫外像增强器辐射增益测试方法研究

紫外像增强器辐射增益是一个能够反映紫外器件探测特性的重要指标,本文阐述了紫外像增强器辐射增益的测试方法.使紫外像增强器在规定电压和紫外光阴极辐射照度的条件下工作,通过亮度计测量荧光屏的亮度,借助计算机软件进行辐射增益的测试.建立了标准的测试方法和测试装置,针对测量结果进行多项试验分析研究.研究结果表明,该测试方法对于评价紫外像增强器辐射增益是可行的.     

主动偏振成像的系统结构概述

偏振成像技术是近年来国内外研究的热点,在军事和民用方面都有巨大的应用价值。与被动偏振成像方式相比,主动偏振成像技术弥补了被动成像单纯依靠目标自身辐射或反射成像的不足,大大提高了成像距离和信噪比。引入主动光源,可以根据目标的出射辐射计算其Mueller矩阵,分析目标反射或散射光的强度、相干、消偏振等特性,进而得到目标的自身特性。介绍了近年来主动成像技术的发展;分析了系统结构组成及工作原理;最后给出了几种典型的主动偏振成像系统,并分析了这些系统的优缺点,指出了偏振成像系统的未来发展趋势。     

紫外光阴极辐射灵敏度测量的量值传递

本文建立了某型号紫外探测器光阴极辐射灵敏度测量方法,搭建了实用的紫外光阴极辐射灵敏度测量装置,分析了利用该装置测量紫外光阴极辐射灵敏度时的量值传递过程和影响因素,对比了分别采用紫外窄带滤光片和光栅单色仪两种不同方式进行光阴极辐射灵敏度测量时的优缺点,得出了光栅单色仪方式在光阴极辐射灵敏度测量中具有绝对技术优势的结论并建议采纳。     

三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析

为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响,提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析,以提高三代微光像增强器的成像质量。首先,在三代微光像增强器的理论基础上,论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后,通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力,建立像质评价系统并搭建实验装置。最后,通过实验结果表明,在无月夜天光照度条件下,当亮度增益取得最佳值时,输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由32 lp/mm提升至40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中,如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。     

新型Ⅲ族氮化物日盲紫外变像管的研制及导弹逼近告警系统作用距离估算

围绕Ⅲ族氮化物半导体在紫外战术导弹逼近告警系统中的潜在应用前景,设计出一种基于新型Ⅲ族氮化物半导体光电阴极的紫外变像管,确定了影响光电阴极光电发射性能的Al摩尔组分、膜层厚度和P型掺杂水平。利用高分辨率X射线衍射仪和紫外分光光度计,对光电阴极结构和光学日盲特性进行仿真分析和测试。紫外变像管的光谱辐射灵敏度测试结果显示：探测器像管的辐射灵敏度在220~270 nm波段范围内波动较小,在波长266 nm处的辐射灵敏度为39.7 mA/W,光谱响应从波长270 nm之后开始急剧下降,表明其本征具有良好的日盲紫外属性。基于变像管的光谱辐射灵敏度测试结果及信噪比的作用距离模型,采用MODTRAN大气模拟软件包对以此变像管为核心探测器件的导弹逼近告警系统作用距离进行迭代求解。计算结果显示：导弹逼近告警系统的作用距离可达到7.1 km.