点源透射比测试的高性能光陷阱技术研究

在高精度的点源透射比测试中,测试环境中背景杂散光的影响不可忽视。为了提高点源透射比的测试精度,研制了一种可有效抑制背景杂散光的高性能光陷阱系统。依据点源透射比测试理论和光辐射能量传输理论,给出了光陷阱主要设计参数与点源透射比测试误差的定量数学关系;提出了背景杂散光各级散射路径全面可控的光陷阱设计思路,大大增加了背景杂散光到达成像视场前的散射次数;通过多种光陷阱模型的仿真比对实验,验证设计思路和模型的优越性。实验结果显示:20 m的光陷阱系统可使口径2 m、外形尺寸约2.8 m3.5 m11 m的光学系统的点源透射比测试误差达到1.4910-10,较相同实验室空间下未使用光陷阱的测试系统降低了约4个数量级,较相同实验空间下国外现有光陷阱方案降低了两个数量级,可用于大型太空望远镜的高精度点源透射比测试。     

1～13μm红外透镜透射比测试

3～13μm热成象透镜材料与可见光波透镜材料的光学特性有若干特殊点.由于透过3～13μm波段的许多光学材料的折射率n很高,例如锗,n≈4,其反射比高达近50％,因此,对这些材料及其组成的光学系统的透射特性,在增镀抗反射膜前后都必须测试.本文首先概括介绍了近年来的测试方法,而后重点描述了已通过鉴定的RXTG-I型透射比测定仪的有关整机部分的一些内容,包括理论关系式,结构原理和技术性能.RXTG-I型透射比测定仪是微机控制自动测试仪,基本特点是在已有方法中发展起来的一种预置透镜光束扫描法,能测量透镜轴向透射比、全口径透射比及其透射比分布.可测量透镜直径达150mm,测量精度不低于1％,还可测量材料的反射和吸收特性。     

红外系统作用距离的实验测试方法

阐述了通过实验测试计算红外系统最低可探测信噪比来计算其作用距离的方法,计算了实验所用红外源在2～5．5pm波段内的红外辐射强度,以及水平路程上2～5．5μm红外波段大气光谱透射比,给出了实验测试的意义。     

冰洲石红外二向色偏光器件的研究

本文提出一种单片式二向色性窄带红外偏光镜,在特定波段,该器件具有接收角大、偏光参数在一定范围内连续可调等优点。片厚1mm时,在3.35～3.55μm和3.8～4.1μm消光比和透射比优于其他任何类型的偏光器件。     

红外辐射大气透射比的简易计算

简述了红外辐射在大气中传输时衰减的物理原因，研究了计算光谱透射比的方法。利用实验数据，计算得到了大气中水汽(H2O)、CO2的光谱吸收系数，推导了水汽吸收系数与温度、相对湿度之间的关系，给出了在给定气象条件下计算大气透射比的方法。最后举例计算了大气在0．3～13．9μm波段的光谱透射比。本方法在工程应用中具有一定参考价值。     

偏振耦合测试系统中偏振棱镜的设计

偏振棱镜是偏振耦合测试系统中的重要器件.本文设计了用于光纤寄生偏振耦合测试系统(DPCA)中的偏振棱镜.棱镜采用空气隙间隔,且光轴平行于入射平面的Glan-Taylor型结构,可以增强棱镜的抗光损伤能力,提高非常光线的透射比.与胶合型棱镜相比,在保证有效孔径大小的同时,缩小了棱镜的尺寸.理论分析了空气隙厚度与消光比的关系,当空气隙厚度大于27μm时,消光比达到10-7以上.     

偏振耦合测试系统中偏振棱镜的设计

偏振棱镜是偏振耦合测试系统中的重要器件．本文设计了用于光纤寄生偏振耦合测试系统(DPCA)中的偏振棱镜．棱镜采用空气隙间隔，且光轴平行于入射平面的Glan—Taylor型结构。、可以增强棱镜的抗光损伤能力，提高非常光线的透射比．与胶合型棱镜相比。在保证有效孔径大小的同时，缩小了棱镜的尺寸．理论分析了空气隙厚度与消光比的关系，当空气隙厚度大于27μm时，消光比达到10^-7以上．     

偏振干涉成像光谱仪中的格兰泰勒棱镜透射比

透射比是评价格兰泰勒棱镜性能优劣的一个重要指标,分析了偏振干涉成像光谱仪中重要偏光部件即格兰泰勒棱镜的分光机理,运用光线追迹方法,推导出了晶体光轴不平行时棱镜透射比精确理论计算公式;通过计算机模拟对其传输特性进行了详尽分析,得出了系统透射比随晶体光轴倾斜角和波长变化的关系曲线;给出了在满足系统透射比条件下格兰泰勒棱镜晶体光轴误差被限定的有效区间范围。这一结论为偏振干涉成像光谱仪的优化设计提供了理论指导和技术支持。     

凝视成像红外全景系统的设计

文章通过对全景系统研究现状以及未来使用要求的分析,给出了全景系统的一种新的设计思想.该系统利用光学方法将四路光合成为一路光,使用一个探测器替代多个探测器,降低了系统的造价,减小了体积.在3μm～4.3μm和4.3μm～5μm两个波段进行了相参设计,使得系统具有优于单色探测系统的探测能力和复杂环境下的目标识别与判别能力,提高了有效侦察率,大大降低了虚警率.系统采用了360°×90°(水平×垂直)视场的45°× 11.25°缩比视场,像质优良.     

用激光物理基本概念估算七种波长的实用性He-Ne激光器部分参量

由于光信息技术和光纤通信技术的需要,近几年来对绿光、黄光、红光、近红外、中红外等七种波长的He-Ne激光器的研究取得了很大进展,0.5433μm输出为1.5mW,0.5945μm为1mW,0.6328μm,为200mW,1.15μm为10mW,1.293μm为1.5mW,1.52μm为3mW,3.39μm为3mW.以上谱线的受激辐射过程用四能级系统速     

一种PDMS微混合器的制备及性能分析

介绍了一种用于微生化分析仪的PDMS(polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微混合器的模压制备,由于其兼有混合器与比色皿的功能,因此,对其透光及混合性能进行了分析。经实验证明,制品中经常出现的变形、气泡、条纹等缺陷均会使混合器的透射比变差,且缺陷越多光学性能越差。而所制作的PDMS混合器透光面的光学性能优秀,在340 nm的透射比达到90%,能够满足微生化分析仪的紫外、可见光检测要求。对膜厚为50μm的φ6 mm PDMS混合器进行定量检测发现,当驱动电压为3 V,驱动频率为80 Hz时,在5 s内能达到很好的混合效果。     

1.3μm边缘发射LED已用于单模光纤模拟电视信号传输

日本NTT采用1.3μm边缘发射LED与单模光纤结合,实现了42km模拟电视信号传输。传输系统中所用的边发射LED为V沟槽衬底埋置异质结结构,有源区厚度和宽度分别为0.15μm和2.5μm,腔长为400μm,输出面用Si_3N_4膜AR包     

大规模集成电路掩模缺陷激光修正技术

本文介绍了用激光投影系统汽化C_r板的技术。可在C_r板上汽化出3μm×3μm至80μm×80μm的矩形方孔,最细线宽1μm的线条,最小直径φ1.5μm的园形孔。汽化质量已达到修正LSI掩模缺陷的使用要求。讨论了汽化质量与激光参数的关系。     

采用MEMS技术制作的螺线管电感

采用微机电系统技术制作了螺线管电感.为了获得高电感量和Q值,采用UV-LIGA、干法刻蚀、抛光和电镀技术,研制的电感大小为1500μm×900μm×70μm,线圈匝数为41匝,宽度为20μm,线圈之间的间隙为20μm,高深宽比为3.5:1.测试结果表明电感量最大值为6.17nH,Q值约为6.     

双波段红外折衍混合光学成像系统

双波段红外光学成像系统由于具有可以同时对3μm～5μm和8μm～12μm波段进行成像的特点,一直是国内外红外光学系统研究人员研究发展的对象。由于受传统红外光学元件     

3～5μm成象谱带的传感器新技术

本文叙述了现代红外成象系统用于3～5μm带的光谱成象,随着传感器技术的进展,采用新型传感器阵列,能够克服3～5μm带的某些限制,还叙述了3～5μm和8～12μm带在成象应用中的优缺点及其主要差异。文中最后指出两种谱带的成象应用趋势。     

红外双波段消热差系统设计

引入了光学材料双波段的平均规化热差系数 T,建立了在3～5μm和8～12μm两个波段上分离透镜消色差、消热差方程组。得到对该光学系统设计的材料选择具有指导作用的三维无热差图,并利用透视投影原理得到相应的投影无热差图。设计了视场4°、有效焦距61mm、F数为2.5、温度范围在-54～71℃、适用于3～5μm和8～12μm双波段的红外光学系统。该系统在3～5μm和8～12μm波段调制传递函数基本达到衍射极限,在空间频率为10lp/mm时,数值分别为0.87和0.68;当温度从-54℃变化到71℃时,数值波动不到0.01;轴向像差在-54～71℃温度范围内,最大值分别为45μm和93μm,都小于相应波段的系统焦深。因此,设计系统具有非常好的双波段消色差、消热差能力。     

基于系统对比度的目标探测谱段分析

天基平台下对飞机目标的探测具有距离远、目标信号能量弱的特点,需选择合理的谱段以得到较强的信号能量。本文通过建立系统对比度模型,从系统的角度分析对比度对探测谱段选择的影响,并结合目标和背景的辐射特性,对不同类型飞机在不同探测距离和探测角度下分析仿真,仿真结果表明:系统对比度可以有效选择探测的谱段,在不同波段处,系统对比度存在明显差异,且会随着探测距离和探测天顶角的增加而下降,但系统对比度的峰值不发生偏移,主要峰值点为4.15μm和4.4μm,较强对比度波段为4.09~4.19μm、4.3~4.5μm、8~9.2μm和10.5~12μm,上述波段比较适合用于飞机目标探测。     

SPRITE红外探测器性能的最佳应用

文章介绍了工作波段为8～12.5μm、工作温度为80K,器件尺寸:长度L=700μm、宽度w=62.5μm、厚度d=7μm、读出区面积wl=62.5μm×50μm(名义值)的8条SPRITE红外探测器制造和性能;描述了器件工作电压和探测器性能的关系;讨论了该探测器在热成像系统中最佳使用偏置应为60V/cm,而不是目前的30V/cm;对SPRITE探测器进行了理论分析,指出:在热成像系统中,偏置为60V/cm的SPRITE探测器将获得最佳应用,其性能优于160元背景限线列探测器;还讨论了探测器的热负载和工作电压的关系.     

光纤技术的现状及其发展预测

一、发展现状在光纤技术领域内,技术发展最成熟、使用也最广泛的是石英光纤。国外石英光纤技术的发展现状是:短波长(0.8～0.9μm)的石英光纤系统和1.3μm的长波长多模光纤系统已经处于实用阶段;1.3μm的单模长波长石英光纤系统已进入实用化阶段;1.55μm的长波长单模石英光纤技术虽仍处于研究开发、试验和试用阶段,但近年也已开始了其实用化的进程。随着石英光纤技术实用化的进展,近几年来,石英光纤已逐步向产业化的阶段过渡,现已初步实现了产业化。我国石英光纤技术发展也很迅速。目前,短波长和1.3μm的长波长多模光纤系统已逐步从现场试用向实用化阶段过渡;单模光纤的研制开发工作也已取得相当成果,例如武汉邮电研究院研制的单模光纤在1.3μm及1.55μm时的损耗已分别达到0.8和0.5dB/km,均低于1dB/km。为适应我国光纤