大孔径积分球辐射源光谱辐射特性测试方法研究

本文系统地介绍了积分球辐射源的光谱辐射特性的测试方法,通过实验测量了一内径为1200mm,出光面直径为200mm的积分球辐射源在350－2500nm波段内的绝对光谱辐亮度,分析了测量不确定度,并对系统的稳定性,出光面的平面和角度辐射均匀法、各亮阶之间的线笥等辐射特性做了定量评估。     

水陆坦克红外辐射特性仿真研究

随着红外成像制导技术的发展,水陆坦克受到的威胁日益严重.分析了影响水陆坦克红外特征的因素,对海面背景中水陆坦克的温度场和红外辐射场的理论模型进行了研究,得到了计算机模拟的完整方程组,并对某型水陆坦克的温度场和辐射特性进行了模拟,计算结果与真实场景吻合较好.     

基于绝对辐亮度计定标的积分球紫外光谱辐射特性研究

针对积分球开口光谱辐射特性测量的复杂性及紫外波段标准光源不确定度大的缺点,构建了一种基于紫外标准探测器的高精度绝对辐亮度计。用所构建的绝对辐亮度计,以3个波长为例,标定积分球开口光谱辐亮度,修正了250~400 nm波段积分球开口光谱辐亮度曲线。同时,利用该绝对辐亮度计对积分球输出稳定性、积分球开口均匀性以及朗伯余弦特性进行了全面测试。积分球开口3个波长280,313和352 nm处光谱辐亮度定标合成标准不确定度分别为3.2%,3.0%和3.0%,积分球输出稳定性、开口均匀性以及朗伯余弦特性3个波长处合成标准不确定度分别为1.7%,1.6%和1.6%。不确定度分析表明用绝对辐亮度计研究积分球光谱辐射特性与传统的积分球光谱辐射特性研究相比方便可行且精度更高。     

大口径中波红外辐射特性测量系统标定

文中设计采用面源黑体对大口径中波红外辐射特性测量系统进行辐射标定,通过改变探测器积分时间的方式提高系统红外辐射强度测量的动态范围,得到全系统基于积分时间变量的辐射标定公式.分析了探测器像元的饱和特性,得到了像元的饱和边界条件.边缘像元的动态范围相对于中心像元扩大近50％.在1-3 ms积分时间范围内,探测器像元响应灰度...     

高精度智能化可见/近红外积分球辐射定标装置

设计了由硅光电探测器作为反馈元件,采用DSP控制主光源开口处电动可调光阑大小,实现输出光谱辐亮度值连续可调的高精度程控化可见/近红外波段积分球辐射定标装置。经过理论设计和计算,在该装置内放置挡屏,保证了出射口处输出光谱辐亮度值的均匀性。使用PR-655高精度扫描式亮度计测量出该装置的最大输出光谱辐亮度值为23 061 cd/m2;在直径150 mm范围内的光谱辐亮度值的非均匀性为1.04%;输出光谱辐射亮度值的稳定性为0.8%。实验结果表明:该装置完全可以满足可见/近红外光学遥感仪器的地面辐射定标需要,并可实现智能程控化控制,提高了定标测试精度。     

宽动态范围红外积分球辐射源的优化设计与性能测试(特邀)

为满足红外遥感器高精度等效噪声光谱辐亮度的定标要求,在原有的设计基础上改进了红外积分球辐射源研制制造工艺,满足真空低温使用要求。该积分球辐射源采用8组碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,实现工作波段覆盖3~15 μm,可调辐射动态范围提升1倍。设计了辐射定标与测量光路,通过比对测量标准腔式黑体辐射源,实现红外积分球辐射源真空低温条件下的辐射定标。定标结果表明:红外积分球辐射源出光口法线Ф200 mm范围内的面均匀性为99.75%,±10°范围内的角度均匀性为99.81%,非稳定性为0.05%。实现了红外积分球辐射源光谱辐亮度输出等色温近线性可调功能,5 μm和10 μm辐亮度可调范围分别达到12.8 μW/(cm2·sr·nm)和1.6 μW/(cm2·sr·nm)。     

反舰导弹红外辐射特性的建模与仿真

研究了以涡喷发动机为动力的反舰导弹的中波红外辐射特性。分别建立了反舰导弹尾喷口、尾焰和蒙皮辐射强度的计算模型,并考虑了尾焰对尾喷口辐射和尾焰辐射的影响。通过MODRTAN软件分析了3～5 μm波段大气红外辐射的衰减特性。最后,将所建模型的理论计算结果与试验结果进行了比较。结果表明,建立的计算模型和方法能较好地模拟不同探测角度下反舰导弹的红外辐射特性。     

复杂电磁环境仿真在射频辐射特性评估中的应用

针对复杂电磁环境中射频辐射特性的评估,本文给出了分布式仿真系统的设计与实现方法,阐述了系统架构、组成与工作原理。同时,根据常用电波传播模型的特征提出了基于层次分析法的电磁传播模型匹配算法来适配仿真场景中各用频设备的传播路径。最后通过仿真实例结合射频辐射特性评估方法证明采用该匹配算法能有效提高复杂电磁环境下射频辐射特性评估的逼真度。     

基于仿真的教室声学特性预测

应用声学仿真软件对矩形教室的声学特性进行模拟,探讨相同吸声面积不同吸声材料布置在教室的侧墙、后墙、天花等不同位置时的声学特性,为教室声学设计提供指导。     

星上定标积分球系统的设计

星上定标系统是有效监测遥感器辐射响应性能的重要技术构成,成像光谱仪技术的发展对星上定标系统提出了更高的要求,包括系统小型轻量化及稳定性等技术难题.提出一种较完整的技术方案,以内置卤钨灯为光源,用小型化的积分球为匀光体,采用色温校正技术调节其光谱输出,内置安装标准辐射计监视系统的稳定性.针对积分球系统定标用的光源--卤钨...     

一种空间相机辐射定标用大面积辐射光源的研制

针对目前空间光学遥感器向着大口径、高精度方向发展相应需要大出光面的积分球辐射光源,本文研制了一种大口径空间相机用积分球辐射定标光源,并使用自制的积分球辐射性能测试装置测试了大口径积分球光源的均匀性、余弦特性和稳定性。研制的积分球辐射定标光源内径为3000mm,出光面直径为1 000mm。测试结果表明,积分球的最大幅亮度为240.13 W·m-2·sr-1,辐亮度调节范围为371.5∶1,辐亮度不稳定性为0.04%/h,光源出口面非均匀性为1.7%,辐射定标光源的不确定度为5%。     

用Monte-Carlo法模拟积分球的光功率波形变换特性

运用Monte-Carlo法原理,用matlab软件编程,通过随机抽样,追迹了100000个光子,对一半径为100mm,漫反射率为0.85的积分球的光功率波形变换特性进行了模拟.结果显示,当入射光为脉宽无限窄的Dirac函数时,积分球的出射光功率波形是在指数曲线的基础上叠加了一个O平均值的振荡曲线,振荡幅度随时间很快降低,而且随统计时间间隔的增大趋向于0.在统计时间间隔与单次最大反射时间相比较大时,模拟结果与解析解基本吻合;在统计时间间隔与单次最大反射时间相当或更短时,对模拟数据可以进行指数拟合,相关系数一般大于0.98.拟合指数曲线给出的时间常数与解析解基本一致.     

航天积分球面均匀性检测的研究

航天积分球发光面辐亮度均匀性的测量历来是一个难题,如何精确地、无干扰地测量出它的面均匀性,是人们一直在研究的课题.为了准确地测出我国减灾卫星的HJY20-1-A卫星超光谱成像仪星上定标积分球的面均匀性,中国科学院安徽光机所研制了一套测量小口径积分球面均匀性的检测系统,该系统使用透镜成像进行间接检测,采用计算机控制扫描,对高精度标准探测器采集的数据进行分析处理,从而得到该积分球的面均匀性,并用此系统对航天积分球进行了测量,得出该航天积分球的面均匀性小于0.5%,测量误差小于万分之五,该系统具有较高的精度和重复性.     

大孔径液晶q波片的制备及性能研究

为了解决液晶q波片制备过程中重复性差、方法繁琐、孔径限制的问题, 采用了一种基于紫外掩模曝光法和液晶面外区域定向技术的液晶q波片制备方法, 进行了理论分析和实验验证。搭建了紫外曝光系统, 制备了直径为2.54cm, q=1, 夹角α₀=0的大孔径液晶q波片。结果表明, 紫外掩模法构建的大孔径液晶q波片的自旋角动量-轨道角动量的转换效率可达到85%;利用该波片实现了涡旋光、矢量涡旋光的产生和转换。基于紫外掩模法构建大孔径液晶q波片的方法具有成本低廉、制备工艺简单、速度快等优点, 可实现液晶q波片的批量化制作, 有利于液晶q波片走向商业化。     

Radiation from a homogeneous sphere mounted on a waveguide aperture

The results of an experimental and theoretical study of the effects of placing a dielectric sphere over the aperture of a circular waveguide are presented. A dielectric sphere excited by a Huygens' source is used us the theoretical model to interpret the experimental results. Calculations based on this model show good overall agreement with experimental patterns and directivity measurements. It is concluded that dielectric loaded antennas such as the dielectric sphere excited by a waveguide can produce directivities in excess of that obtained by a uniformly illuminated aperture of the same cross section, particularly for dielectric objects with dimensions of two wavelengths or less. Measurements of the coupling between these antennas show that they, in general, are not as closely coupled as plain apertures without dielectric object loading.     

积分球在瑞利测风激光雷达中的应用

入射到标准具上的光斑强度分布影响标准具透过率曲线的形状,进而影响风速反演.将激光入射进积分球后在腔壁上发生漫反射,出射激光光斑变均匀,从而使标准具的透过率曲线更准确.同时出射激光脉冲的宽度在时域上变宽,提高了探测的信噪比,扫描得到的标准具的透过率曲线也更稳定.同样的道理,锁定通道的锁定过程也由于这两点改变而更精确.积分球的这两点特性用于355 nm瑞利测风激光雷达系统中将大大提高探测的稳定性和信噪比.将激光通过积分球后扫描透过率曲线,在风速大小为100 m/s的范围内计算得到的风速误差最大值为0.061 m/s,平均值为0.054 m/s.     

Microstrip-to-waveguide large aperture coupler

The letter presents results on microstrip-to-waveguide coupling through a long narrow slot in the ground plane of a microstrip line. The conventional Bethe theory is applicable only when the aperture size is small compared with the wavelength. The theoretical results presented have been corrected for the large aperture effects and also by the field averaging correction and are seen to be in good agreement with the experimental results up to a slot length of 12 mm at X-band     

大口径光学元件透射率全口径检测系统研究

提出了利用双光束分光光度和扩束系统相结合方法实现光学元件透射率全口径检测,建立了相应的检测系统,通过实验对系统的透射率检测精度进行分析和验证。结果表明,系统透射率检测精度优于±0.05%,并具有很好的重复性,能够用于ICF系统中大口径光学元件透射率的高精度、全口径检测。     

大口径激光发射系统卷帘式窗口密封特性分析

基于600 mm口径的某激光发射系统,提出了一种卷帘覆盖压紧式密封方法,卷帘采用卷曲收放结构,通过电机驱动卷轴转动带动同步带运动,同时利用弹性拉紧机构拉紧卷帘,使卷帘在收放运动过程中一直保持紧贴密封平面来达到密封效果。通过理论分析与有限元建模仿真,对其密封特性进行了分析,得出密封平面的结构形式是影响密封性能的主要因素。通过分析比较,选取PVC作为卷帘材料。设计的结构为密封凸起平面形式,卷帘厚度为0.5 mm,结构边缘带有30倒角。对其密封特性进行有限元仿真分析,得出卷帘中心挠度为6.269 mm。在设计指标所允许的的极限载荷下卷帘所受应力远小于材料拉伸强度,不会破坏。满足密封要求。     

小孔径采样在大口径系统主镜装调中的应用

为了满足大口径光学—红外系统主镜的检测装调,引入了小孔径采样方法对于系统主镜的低阶误差进行分析,进而对系统的装调进行指导。随着光学-红外系统的口径加大,由于检测成本等原因,之前在装调时使用的与制造过程中相同的检测方法已经不再适用。本文首先对于小孔径扫描的基本原理做出了介绍,之后提出了实现本文方法的硬件结构,最后通过数值仿真来验证本文方法的正确性与可行性。对于大口径光学-红外系统主镜的装调检测有着较好的指导作用。