串扫热成象系统

本文描述一种串扫热成象系统的设计和性能,着重于扫描器的设计。传感器为单元HgCdTe探测器,使用一摆镜和一截短的六面锥形镜分别作为垂直和水平扫描器。分别把扫描器的轴置于远焦系统出射光瞳的实际和水平扫描位置,从而使扫描器的尺寸最佳,符合小型化的要求。这一条件也降低了扫描平行光束的移动量,这样就为设计衍射限聚焦透镜提供了方便。利用信号处理技术补偿旋转扫描器引起的图象失真和水平扫描时间误差,已证明可以满足系统性能要求。系统的部分参数如下:视场:40×53毫弧度;角分辨率:0.4毫弧度;远焦望远镜直径:100毫米;帧频:20帧/秒;2:1隔行扫描时为121条电视线。系统性能的测试结果表明在1周/毫弧度条件下,噪声等效温差和最小可分辨温差为0.6℃,接近设计要求。     

串扫热成象系统

本文论述了串扫热成象系统的设计和性能,重点是扫描器的设计.传感器使用了单元碲镉汞探测器,分别用摆动反射镜和一六面锥体棱台型反射镜,进行垂直和水平扫描.将每一扫描器的轴线,分别配置于望远系统的实际出瞳位置和经过水平扫描后的出瞳位置上,使扫描器尽可能紧凑,并达到最佳尺寸.这样也减小了平行扫描光束的位移量,从而易于进行衍射限会聚透镜的设计.由于扫描器的旋转而产生的图象失真和水平扫描的同步误差,可用信号处理技术进行补偿,已经证明,这样可以得到令人满意的性能.系统参数如下:视场,40×50毫弧度;角鉴别率,0.4毫弧度;望远系统口径,100毫米;帧频,20帧/秒,121条电视线,2:1隔行.系统性能测试结果:NETD为0.6°;MRTD为0.6°(1周/毫弧度),皆接近于设计值.     

美Sylvania公司的两种激光器

一、618型脉冲Nd:YAG激光器该器件在30～100次/秒重复频率下具有良好特性,且安全可靠、维修简单。系统方框图见图1: 图1 618型方框图激光器性能如下:输出波长1.064微米输出能量125毫焦/脉冲(30~100 次/秒) >10毫焦/脉冲(300次/秒)脉冲重复率可变,1~300次/秒光束角7毫弧度     

千兆瓦功率的YAG激光器

美Quantel International of Santa Clara公司生产的锁模Nd:YAG激光器,发射峰值功率为1.5千兆瓦的1.064微米脉冲。据该公司说,制造这种高功率的YAG激光器,最适用于卫星测距。利用一种使光束两次通过两个放大级的第一级的装置,就能达到这样高的功率。产生的脉冲具有300毫焦耳的能量,持续时间为150～200微微秒;重复频率是10赫兹。TEM00光束直径为9.5毫米,束散度是0.6毫弧度。该激光器所需要的冷却水为每平方英寸30磅,每分钟2加仑;闭合循环冷却是可任意选择的。     

B位非化学计量比对0.6BCN-0.4BZN陶瓷性能的影响

采用传统固相反应法,制备了Ba(Co0.6Zn0.4)1/3Nb2/3O3(0.6BCN-0.4BZN)微波介质陶瓷。系统研究了Ba(Co0.6Zn0.4)(1/3+x)Nb2/3O3陶瓷中B位(Zn,Co)离子的非化学计量比(x=-0.015,-0.009,-0.003,0,0.003,0.009,0.015)对该微波介质陶瓷性能的影响。结果表明:少量的B位离子缺量,可以促进烧结的致密化。x为-0.009时所制陶瓷密度最大,达到理论密度的99%以上。在1400℃下烧结20h,可以获得εr=35.35,Q.f=40787GHz(f=5.180GHz),τf=-3×10-6/℃的0.6BCN-0.4BZN陶瓷。     

导弹靶场使用的激光测距和跟踪系统

美国白沙导弹靶场正在使用一冶激光自动跟踪系统,对导弹起始段弹道进行实时精测。微波雷达测量起始段导弹受地面杂波扰乱严重。该系统样机包括一台3瓦连续氩激光器,一个高性能伺服机构,快速响应光束控制反射镜,一个析象管和测距、跟踪电子设备。整台样机用一台高速计算机控制。低散度(0.07毫弧度)激光束由样机的俯仰常平架上的控制反射镜,以5千赫速率对导弹弹头进行圆锥扫描,实现跟踪。目标的回波能量聚焦在析象管上,析象管的孔径(1毫弧度)随动于光束扫描器。接收信号经过电子     

Q值稳定的单级放大器滤波器

本文说明两种Q值可变的带通滤波器,两者都使用一个单级固定增益的放大器,和少量无源元件;并都具有高稳定的Q值和谐振频率。为评价其性能和灵敏度,说明了电路的数学推导和测试结果。数学推导对于二阶带通滤波器,电压传输画数的一般表示式为: H(S)=e_o(s)/e_i(s)=K_o(ω_o/Q)S/(S~2+(ω_o/Q)S+ω_o~2)式中 K_o=谐振点的电压增益ω_o=谐振频率(弧度/秒) Q=谐振频率与-3分贝带宽之比(ω_o/BW) 图1和2所示电路中,列有上述常数与R,C和放大器增益K的函数关系式。放大器增益是由反馈电阻R_1和R_2决定的,即R_2=(K-1)R_1。由于增益取决于Q值,所以     

Nd:YAG激光器AM主动锁模稳定性的研究

本文着重介绍有关提高锁模激光器稳定性的几项重要技术:研制由三根石英棒支撑的并具有温度补偿结构的稳定谐振腔,获得腔长温度膨胀系数<0.1微米/℃、抗震性能好的结果。谱振腔还带有一个具有独特设计的精密平动微调支架,平动精度达0.01毫弧度;研制200兆赫高效率声光调制器,调制深度为18％,大于最佳锁模时所需的10％调制深度的要求。调制器能在自然空冷的条件下连续长时间稳定锁模运行;研制100兆赫高稳定度射频驱动电源,在0～8瓦输出中频率稳定度优于10~(-8)/天;在锁模激光器中成功地采用了光反馈自动稳光技术;     

FTIR-Q开关Nd:YAG激光器巨脉冲特性的研究(第二部分 实验结果)

本文叙述了FTIR-Q开关工作原理和设计,给出了实验结果.在输入能量为7.5焦耳时,输出调Q巨脉冲能量为119.2毫焦耳,激光器全效率达1.5%以上;脉冲宽度为13～20毫微秒;光束束散角为2.2毫弧度;插入损耗小于3%;承受功率密度大于400兆瓦/厘米2.介绍了测距应用实验.     

小型红外前视装置——夜视新装备

美艾罗纽特朗力克-福特公司设计和制造了一种小型热象仪,它产生的电视兼容信号可用普通的电视屏显示。此热象仪拟在无人驾驶飞机或遥控火箭上作夜间侦察使用,原设计重量60磅,在对装置性能作了研究后,规定装置最重不超过18磅,扫描器设计重量为3～5磅。所制造前扫描器重量达到了设计要求,性能和用同样原理工作的红外前视装置相同。图1所示扫描器是直径4吋长5吋的圆柱体,重3磅,工作波段8～12微米,用30°×40°视场成象,瞬时视场(空间分辨率)2毫弧。     

平凸非稳腔Nd:YAG激光器

本文简要地叙述了平凸非稳腔的参数和设计方法;介绍了平凸非稳腔Nd:YAG激光器单次工作时两种不同参数腔的对比实验和重复频率为16次/秒时热透镜效应的补偿实验结果。单次工作时输出调Q咏冲能量可达150毫焦耳,光束发散全角为0.23毫弧度,接近衍射极限。     

Li过量对M-相固溶体Li_2O-Nb_2O_5-TiO_2陶瓷微波介电性能的影响

含有M-相固溶体Li2O-Nb2O5-TiO2(LNT)的微波介质陶瓷具有烧结温度(约1100℃)低,介电常数εr(65～70)及Q·f值(约5000 GHz)高的特点,但其频率温度系数τ却往往偏高(约23×10–6/℃)。为此,系统研究了非化学计量比下Li含量对LNT陶瓷微波介电性能的影响。实验结果表明,Li含量增加能有效调节LNT陶瓷的频率温度系数至近零而不影响其他性能。当Li含量过量5%(质量分数)时,LNT陶瓷具有最佳性能:εr=69.73,Q·f=5 543GHz(=3.518 GHz),τf=–4.4×10–6/℃。     

200毫焦耳不稳定谐振腔Nd:YAG振荡器

本文设计正分支6.3毫米直径的Nd:YAG12毫微秒的不稳定谐振腔振荡器,在10赫重复率下工作,Q调输出200毫焦耳。继之用单个9毫米Nd:YAG放大器,输出能量达到750毫焦耳、发散角小于0.5毫弧度。     

激光雷达的二元接收方法研究

成像激光雷达系统一般采用单元探测器,每次只探测一个像素.扫描光学系统(扫描器)将发射脉冲指向目标,回波强度反映目标的反射率特性.扫描器按照一定的扫描图样将光束指向目标上的不同位置,这样,就可以通过接收系统得到目标的强度图像和距离图像. 经理论分析可以得出目标的距离R与成像的像元素m和帧频数n的关系为:2Rmn=c(1) 式中c为光速.可见像元素、帧频数与成像距离三者的乘积为常数.当成像距离一定时,成像激光雷达存在着高成像速率和高分辨率(高像素数)的矛盾,即不可能使成像分辨率达到很高的同时,还使成像速率也达到很高.如果像元素与帧频数一定,则非模糊的最大距离间隔受到限制. 为了解决像元素、帧频数与成像距离的矛盾,我们把脉冲激光分为偏振方向垂直的两束光,以一定的夹角同时发射,打到目标的不同位置.回波信号采用偏振分束片分束,由两支探测器分别接收不同偏振方向的回波信号,我们称之为二元接收,则(1)式变为:Rmn=c(2) 可见当成像距离一定时,像元素与帧频数的乘积可提高一倍;而当像元素与帧频数的乘积一定时,非模糊的成像距离则提高一倍.因此采用二元接收方式可以提高成像激光雷达的性能.(PG5)     

微光成象器件光电阴极制备方法的改进

微光成象技术是研究探测微弱光照条件(低于0.1勒克斯)下的景物(图象)的技术。由于宇宙的规律和人类生活的习惯造成了人在强光(白天)下有相当的视觉探测能力。人眼在正常条件下是一个高灵敏,细分辨和快响应的多功能优秀器件。白天,人眼能分辨0.15毫弧度的高反差目标。但在微光条件下,眼睛就只具有非常有限的性能,即看不远、分不清和响应慢,只能分辨15毫弧度以上的目标。因此,人们一直在致力于增强探测微光信息的能     

折反式中波红外双视场变焦系统无热化设计

利用折/衍混合透镜实现了宽温度范围双视场变焦系统的光学被动无热设计。系统工作波段为3～5 m,使用320240红外制冷探测器,像元大小为30 m30 m,焦距为400 mm和800 mm两档,F数分别为2和4。两系统通过机械结构改变冷光栏大小分别实现100%冷光栏效率。在两档共用组份采用一片折衍混合透镜,对双视场系统两焦距位置消热差,实现了一个衍射面对两档系统的无热化设计,结构简单。设计结果表明:在-40 ～60 ℃温度范围内,空间频率18 lp/mm处系统MTF值接近衍射极限,成像质量良好,实现了双视场变焦系统的无热化设计。     

TeO_2声光扫描装置的研制与应用

TeO_2声光扫描装置是一种非机械式的激光扫描装置,它具有扫描速度快、分辨率较高、光学系统紧凑等优点,也不存在磨损、振动等问题。作为激光记录、印刷、计算机输入输出等设备中的光扫描器是适宜的。本装置的关键部件是TeO_2扫描器及其驱动电源。其扫描性能和器件参数的关系为分辨率:N=τ·△f(1-τ/T)式中,τ·△f为TeO_2扫描器的渡越时间和带宽的乘积,T——一个扫描周期中的扫描     

单模脉冲Nd:YAG振荡器的时间和光谱起伏的控制

本文报道了重复脉冲为3次/秒、时间和光谱高度稳定的单纵樽、被动Q开关Nd:YAG振荡器的可靠运转。总输出能量是3.5毫焦耳、脉宽7毫微秒、衍射极限发散度0.33毫弧度。     

添加TiO2的ZnNb2O6陶瓷的相结构和性能

采用传统的固相合成法制备ZnNb2O6与TiO2摩尔比为1∶x系统微波陶瓷,借助XRD、SEM和LCR测试仪,研究了TiO2添加对ZnNb2O6陶瓷的烧结特性、相组成结构及介电性能.结果表明,随着TiO2含量的增加,晶相结构变得复杂化,TiO2掺杂质量分数x＜0.4时,只有ZnNb2O6晶相;0.6＜x＜1.4时,存在ZnNb2TiO8、Zn0.17Nb0.33Ti0.5O2和Zn0.15Nb0.3Ti0.55O2三相;1.6＜x＜2.0时,由ZnNb2TiO8和TiO2两相组成.同时,随着相结构的变化,陶瓷的介电常数εr增加,品质因数Q值先减小后增大,频率温度系数τf向正方向移动.在1 200℃烧结(x=1.8)的陶瓷具有较佳的微波性能:εr=51,Q×f=11 187 GHz,τf=-8μ℃-1.     

BSTO移相器材料结构与温度特性的研究

为了改进BSTO/MgO系铁电移相材料的电学性能,研究了在同等掺杂条件下,调节Ba1–xSrxTiO3中各成分的配比,即改变x的取值对材料结构及温度特性的影响。实验表明:当x=0.45时,BSTO/MgO系统在10kHz下,εr=84.45;tanδ=3.4×10–3;可调率为11.01%(5kV/mm)。3.5GHz下,εr=87.01,tanδ=4×10–3,并具有相对较好的温度稳定性,在–20~+40℃下αεr=–0.482×10–2/℃,可调率温度系数为–0.836×10–2/℃。