近红外波段大视场平行光管物镜设计

对近红外波段玻璃材料的相对部分色散进行了研究计算,分析了近红外波段长焦距光学系统的二级光谱特性。并设计了焦距180mm,f#1.2的大视场近红外微光探测物镜,该系统采用zf、zk类普通玻璃,且无胶合面,满足露天环境使用。

平行光管是光学仪器装调、检测领域常用的标校设备。随着目前光学仪器向着大口径、长焦距、多波段方向的发展,仪器的口径与焦距都远远超出常规平行光管的适用范围。因此,为了保证其检测精度,需使用超出常规的平行光管,这就给光学加工,尤其是机械支撑提出了很高的要求,针对此问题提出了一种新型的大口径平行光管的设计,在传统平行光管应用原理的基础上,采用一种分体式软连接新型机械结构,该设计结构不仅可以降低长焦距、大口径光管的分段连接难度,而且减轻了整个光管的质量,从而可以很大程度上提高检测、装调的效率,降低制造成本。

对共轴卡塞格伦(cassegrain)系统和偏瞳cassegrain系统进行对比分析并指出其缺点.偏瞳cassegrain系统的视场一般比较小,为增大视场、提高像质,提出将偏瞳两镜系统的次镜偏心和倾斜的方法,并用矢量像差理论简单分析了含有偏心与倾斜元件的系统的初级像差.结合实例分别设计出2种形式的光学系统.对比设计结果可以看出:该方法可以增大系统视场,提高像质,得到比较好的设计结果.

为了满足高精度相机在外场环境下的检测要求,采用碳化硅光学材料制作反射镜,碳纤/环氧树脂基复合材料制作遮光筒,设计了一套重量轻、自身精度高、温度稳定性好的离轴平行光管。在二者线胀系数保持二倍关系的情况下,在一定温变范围内保持精度的稳定性。经检测,口径为400mm,焦距为8m的离轴平行光管的温变为(20±10)℃,系统波像差为1/5λ(p-v值,λ=632.8nm)和1/27λ(rms值),达到了设计要求,能够在外场环境下使用。

某型反坦克导弹控制系统原位检测需要平行光管模拟导弹弹标,根据原位检测的总体要求,设计了用于模拟导弹弹标的平行光管光学系统,并对成像质量进行了验证。

为了实现对超大口径平面反射镜面形的精确测量，提出了平行光管子孔径拼接干涉计测方法。分析了利用平行光管拼接检测超大口径光学反射镜的基本原理与具体的实现流程和步骤。基于三角剖分算法和最小二乘拟合理论等建立了综合优化子孔径拼接数学模型。结合实例，对口径为2m的超大口径平面反射镜进行了子孔径测试分析规划，利用1m口径的平行光管，仅需9个子孔径就可以实现全口径覆盖和拼接检验。该技术极大地减少了拼接子孔径的数目，有效遏制了拼接误差累积，从而提供了一种精确、高效测量超大口径光学平面面形的方法。

为了提高地球模拟器张角标定中整体测试精度,本文从红外探头设计要求、红外光学系统光学设计等方面对地球模拟器张角标定的关键部件—小视场红外探头进行了深入分析,并设计出一种小视场红外探头用红外光学系统,有效解决了因视场太小造成的信噪比过低,而引起整体测试精度降低的难题,提高了张角标定的精度。

触摸屏有着极其广泛的应用范围,主要有公共信息的查询,例如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询等。触摸屏同样也可被用于娱乐以及虚拟现实领域。传统意义上来说,触摸屏由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成,在显示屏相邻的两边各放置一排红外发光二极管,另两条边各放置一排红外接收检测器,形成红外线探测网。然而,现在的红外触摸屏存在着分辨率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限。塑料材料有着对红外光线相对较高的吸收率,这会大幅度限制触摸屏的尺寸。本文采用激光二极管作为光源,并采用了一种具有微结构的导光管,对红外触摸屏的原始结构加以改进,用激光和导光管的组合来取代单排led。导光管微结构的几何参数通过解方程的方式获取。并且分别建立了导光管的光学和机械模型。建模结果证明,本文所提出的触摸屏的设计方法能够,改善了原始红外触摸屏的性能,从而克服技术和物理规律限制,以满足红外触摸屏的提高分辨率和实现大尺寸的要求。

xxxxxxxx平行光灯型号xxxxxxxxxxxxxxx 说明书 1；产品特点： 本产品是专为现场足迹搜索设计的高亮度、宽幅度平行光源。采用美国 最新q5高亮度led,亮度高，寿命长，节能，无炭。独特的平行光设计 最大的消除了散射光对足迹的干扰。携带方便，使用灵活。外置五种波 长的滤光片供选择使用。 2；技术指标： 距光源50厘米处的光照宽度是100厘米。 内置锂电池组可连续工作45分钟。 功率：90w。 色温：6000k。 外置滤光片；470nm（兰）、530nm（绿）、570nm（黄）、610nm（橙）、 650nm（红）。 3；使用说明： 电源开关位于手把的正上方，按动电源开关可以打开或关闭光源。 充电插座位于手把的右下方，充电时使用。充电器指示灯红色表示电池 未满充电正在进行，变为绿色表示充电完毕。 滤光片与光源靠磁力结合，将所需滤光片有两小条突起的一面

针对坦克红外观瞄系统的总体设计要求,为了满足战场环境下红外目标探测的需求,设计了一种制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜。摄远物镜由物镜组和中继镜组构成,焦距为-200mm,f数为2.1,全视场角为3.6°.探测器选用sofradir公司生产的mars-vlw型红外长波焦平面阵列,其分辨率为320×256像素,象元尺寸为30μm×30μm.试验结果表明:在截止频率17cy/mm时,温度-40℃~60℃范围内,该摄远物镜各视场的调制传递函数(mtf)均大约为0.5,点列图均方根半径均远小于艾利斑半径34.5μm,并实现了100%冷光阑效率。该红外摄远物镜虽然是针对坦克红外观瞄系统的要求而设计的,但其结构紧凑,在-40℃~60℃温度范围内,像质优良且稳定,也可用于其他红外观瞄系统。

该单光子探测器在实验中使用半导体制冷器制冷,雪崩二极管工作于盖革模式下,使用交流耦合方式提供门脉冲信号,通过延迟补偿和采样门控消除尖脉冲干扰,采用反馈门控减小后脉冲影响,优化电路参数减小暗计数.经实验测试与分析,温度在-62.5℃,门脉冲宽度为50ns,采样门控为10ns的条件下,最佳工作点的暗计数率小于4×10-6ns-1,量子效率约18%,噪声等效功率为2.4×10-19w/hz1/2.

红外探测器在空间探测以及目标发现和跟踪技术中具有极为重要的应用,其性能的优劣直接关系到获取数据的准确性和可信性。为了提高红外信号的分析灵敏度,降低探测器的噪声,在(cvd)zns基底上,采用电子束及离子辅助沉积技术,研制了3μm～5μm高透、1.064μm～2.5μm波段截止的高通滤光膜。为了有效防止1.064μm波段处的激光对探测器造成的激光损伤,以保证探测器的正常工作,根据激光器的输出功率制备了对1.064μm激光波段具有1%,0.1%,0.01%数量级衰减能力的系列高通滤光膜,使红外探测器更具灵活性与智能化的特征。

设计了一种新的红外光可燃气体探测器。采用双波段探测可燃气体技术,差动输出测量值,避免了单一波段探测可燃气体方法受环境影响所存在的精度低、性能差的缺点。利用最小二乘法消除了温度对传感器所造成的影响。实验结果证明:系统消除了周围环境对被探测气体的干扰,提高可燃气体浓度的测量精度。

采用改进化学汽相沉积(mcvd)与溶液掺杂结合的方法探讨了掺铋石英光纤预制棒的制备工艺,研制了具有红外宽带发光特性的掺铋sio2-al2o3-geo2光纤。研究了不同掺锗浓度与氧气浓度条件下制备的预制棒的光谱特性。掺铋预制棒切片在532nm和808nm光激发下,产生中心波长为1146nm,半峰全宽为204nm与中心波长为1281nm,半峰全宽为250nm的近红外发光。拉制的光纤在808nm光激发下,产生了中心波长为1265nm,半峰全宽为280nm的近红外发光;在976nm光激发下,观察到光纤产生中心波长为1125nm,半峰全宽为460nm的超宽带近红外发光。光纤与预制棒的发光存在明显差异。通过控制预制棒制备工艺可以使铋掺杂光纤的发光满足实用的需要。

基于红外光源的全场OCT理论设计

红外双波段成像探测器能接收目标和干扰源在两个波段上的辐射能量。从普朗克黑体辐射定律出发,根据matlab软件模拟出的目标和干扰源的辐射特性来选择sw/mw两个红外波段。首先利用仿真程序计算insb面阵探测器对于点黑体和面黑体的响应结果,由计算结果和测试结果较好的一致性,说明设计的matlab仿真程序具有实用性。再从实际研制的hgcdte128×128叠层式双波段器件结构考虑,通过一定的变换,利用仿真程序对hgcdtesw/mw双波段成像探测器进行参数性能仿真,达到利用成像及双色比来区分目标和干扰的目的。

光纤的模场分布是光纤最基本的特性,它包含了很多光纤的有关信息,单模光纤都工作在不可见的近红外波长范围内,且在可见光范围并非单模工作。提出了一种利用可见光测量近红外单模光纤模场直径的新方法,导出了一个考虑光纤材料色散的更精确地计算不同v值时模场直径的公式,设计了利用可见光直接拍摄模斑的系统,采用缠绕法提取基模,消除了高阶模对测量结果的影响,利用二元非线性曲面拟合,测得了光纤在近红外工作波长下的模场直径。由于无需红外光源、红外探测器以及精密的扫描装置,该方法具有成本低廉、测量速度快、调整容易等优点。

为克服ingaas/inp雪崩二极管(apd)光电探测器的后脉冲现象,本文提出了基于fpga的单光子探测器(spd)测量系统,其门控频率最高可达100mhz,门控宽度最窄可到1ns,死区时间设定为109ns,并且这些参数都易于调节且有助于减少后脉冲概率。实验结果表明:在以上门控条件并且制冷温度为218k时,探测器的有效门宽为0.79ns;在死区时间超过109ns时,后脉冲现象可忽略;最大光子探测效率(pde)约为14%;在光子探测效率为10%时,暗计数率(dcr)约为2×10-5/ns;并具有小型化、易调节的特点。

夜视监控红外摄像机如何选配红暴强弱不同的红外激光补光灯 ——红外光波长越长，红暴越弱，红暴距离越近 近几年来，高清晰的红外激光夜视监控在为平安城市、天网工程、雪亮工程等的公共安 全视频监控系统中起到了举足轻重的作用。现代化安防监控系统，不仅需要满足治安管理、 城市管理、交通管理、应急指挥等需求，而且还要兼顾灾难事故预警、安全生产监控等方面 对图像监控的需求，利用图像采集、传输、控制、显示等设备和控制软件组成，对固定区域 进行实时监控和信息记录的视频监控系统，是充分调动人民群众参与社会治安管理的有力武 器。 在某些特定夜视监控应用场景中，对监控设备要求具有较高的隐蔽性。但是，众所周知 绝大多数的红外摄像机都会有或多或少的红暴现象。甚至乎，市场上不少商家直接把有无红 暴作为一种技术水平来宣传，好像有红暴就是低技术，无红暴就是高技术。这到底是怎么回 事呢？红外激光夜视监控设

光纤传像束用于内窥镜时,对内窥镜物镜的结构型式和成像质量提出了新的要求。在分析了其基本设计原则后,根据实际需求,选用反远距型物镜作为初始结构,利用zemax软件优化设计了一个工作波段0.38~0.78μm,焦距0.921mm,全视场100°、相对孔径1/4的内窥镜物镜。镜头总长10.32mm,满足像方远心要求,在38lp/mm频率处mtf值在0.85以上,像质优良;同时,在tracepro软件中建立了所设计物镜与光纤传像束结合后系统的模型,模拟的系统耦合效率约为96%且出射端照度均匀。结果表明:该物镜具有视场大、短焦距、结构合理、耦合效率高、像面照度均匀等特点,满足内窥镜要求。

光纤传像束用于内窥镜时,对内窥镜物镜的结构型式和成像质量提出了新的要求。在分析了其基本设计原则后,根据实际需求,选用反远距型物镜作为初始结构,利用zemax软件优化设计了一个工作波段0.38~0.78μm,焦距0.921mm,全视场100°、相对孔径1/4的内窥镜物镜。镜头总长10.32mm,满足像方远心要求,在38lp/mm频率处mtf值在0.85以上,像质优良;同时,在tracepro软件中建立了所设计物镜与光纤传像束结合后系统的模型,模拟的系统耦合效率约为96%且出射端照度均匀。结果表明：该物镜具有视场大、短焦距、结构合理、耦合效率高、像面照度均匀等特点,满足内窥镜要求。

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