气动热环境下高速飞行器光学头罩光传输分析

气动热环境下,光学头罩由于受到气动热和热应力的作用,产生形变且其光学性质发生改变,进而影响到光学头罩内红外辐射光线的传输,使得头罩光学系统成像质量下降,最终将影响高速飞行器的制导精度。以红外成像在高速飞行器上的应用需求为背景,对头罩内光传输进行了数值仿真,得到了头罩光学系统在气动热环境中各项光学评价函数。     

基于双光楔的双模光学系统设计分析

在导引系统中,将双光楔结构与双模复合光学系统相结合,使复合光学系统保持不动,通过双光楔的运动来实现系统的扫描和跟踪。这种设计不仅简化了位标器的设计,也给复合光学系统的设计提供了足够空间余量,有利于导引系统的总体设计。本文提出一种基于双光楔的红外/激光双模光学系统设计方案,可用于获取目标的双模信息,分析了光学系统的基本参数,研究了采用双光楔结构对扫描视场的实现方法,并对整体光学系统进行了设计。所设计系统实现了红外和激光双波段的良好成像,满足导引系统的使用需求。     

金属网栅电磁屏蔽薄膜在红外空空导弹上的应用研究

研究了金属网栅用于红外空空导弹电磁屏蔽的相关理论,分析了金属网栅结构参数对电磁屏蔽效果的影响.结合应用需求,采用激光直写法在一个蓝宝石整流罩内表面上制作了线宽为8μm,周期为450 μm的金属网栅,并测试了金属网栅薄膜对电磁波的屏蔽效果.试验表明金属网栅对电磁波有很强的屏蔽作用,而且对红外信号的衰减极小.     

波前编码技术在红外空空导弹上的应用研究

波前编码技术可以扩大光学系统的焦深,提高光学系统的无热化性能;也可以简化系统,减少光学零件数量。而空空导弹由于其体积较小,工作温度变化较大,其光学系统也面临着无热化设计和结构紧凑化设计等问题,因此研究波前编码技术在红外空空导弹上应用的可行性具有实际的意义。结合波前编码理论设计了一个适合于红外空空导弹,有效焦距f′为100 mm,F数为2,视场为±1.5°,工作波段为3~5μm的制冷型红外光学系统,通过Code V分析了光学系统在-45~60℃温度范围内的性能变化。     

红外焦平面探测器光谱响应率测量方法分析

光谱响应率是红外焦平面探测器的重要参数,它决定了系统的整体性能和应用方向。在红外成像系统的研制过程中,必须准确地了解探测器的该项指标。分析了目前已有的红外焦平面探测器光谱响应率的测量方法,并对这些方法进行比较,找出其优缺点。     

红外无热化设计效果检测仪自动调焦算法研究

红外无热化设计效果检测仪是为测量红外光学系统的无热化设计效果而研制的仪器,该仪器可以直接测量红外光学系统焦距随温度的变化量。自动调焦是该仪器测量被测红外光学系统无热化性能的重要步骤。文中综合考虑聚焦位置处图像清晰度和目标光斑的特征,提出了一种改进的自动调焦算法。以红外无热化设计效果检测仪为平台,进行了该算法实验研究,实验表明,与传统调焦算法相比,该算法调焦精度更高,具有更好的灵敏度。     

基于光学塑料的激光制导武器光学系统研究

随着光学塑料成型技术的不断发展,光学塑料透镜在各类光学系统中得到了广泛的应用。光学塑料具有便于大批量生产,设计灵活性高,重量轻和耐冲击等特点。本文进一步研究了光学塑料的特性,并结合激光制导武器光学系统的特点,分析光学塑料应用的可行性。在以上分析的基础上针对特定的光学系统参数,完成基于非球面光学塑料的光学系统设计,并对系统的光斑成像质量进行了分析,满足系统的使用要求。最后,针对光学塑料对温度变化比较敏感的问题,利用LightTools软件完成对激光制导武器探测系统的建模,分析不同温度环境下系统输出的和差比幅值偏差和角度的偏差,进一步验证光学塑料为系统带来的影响,确定其在光学系统中的适用性。