可见光集成三波长激光成像系统分时复用薄膜器件的研制

针对激光医疗等在光学系统中成像和治疗多功能分时复用的需求,本文利用光学薄膜设计软件设计了覆盖可见光400~700 nm波段及980 nm、1064 nm、1470 nm 3个近红外波长的减反膜,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上镀制薄膜。测试结果表明:可见光400~700 nm波段的平均透过率为98.2%,980 nm、1064 nm、1470 nm处的透过率分别为98.1%、98.4%、98.2%,可有效提高光学系统的光能效率和信噪比,能够满足激光医疗等光学系统中成像和治疗多功能分时复用的使用要求。

基于激光红外成像系统的土壤微塑料分析技术与研究进展

梳理了激光红外成像系统分析土壤样品中微塑料的技术原理、前处理、样品转移、检测流程,归纳对比了物理分析和化学分析(显微镜分析、光谱分析、质谱分析)的技术应用与局限性分析,包括主要检测方法的技术流程、适用领域以及优缺点。在以上分析的基础上,归纳总结了激光红外成像系统在土壤样品微塑料检测中的适用性和先进性,方法能够在土壤环境中微塑料研究以及污染防控领域发挥重要作用。

利用激光红外成像系统对化粪池中微塑料进行特征分析

1研究亮点*激光红外光谱首次应用于化粪池中微塑料的检测;*化粪池中微塑料的丰度为2803(1489~4816)个/g;*化粪池中共检测到36种不同类型的微塑料;*化粪池沉渣中的微塑料数量高出浮渣1个数量级。

红外激光对可见光CCD成像系统的干扰

采用连续波红外激光对可见光面阵CCD成像系统进行了干扰实验,观察到饱和串扰、全屏饱和等干扰现象,并测到串扰阈值小于2.0×10^2W/cm^2,全屏饱和阈值为1.2×10^4W/cm^2。通过分析CCD输出电压、视频信号,提出基于有效干扰面积的干扰效果评估方法,并利用该方法对干扰面积与激光功率密度、辐照时间之间的关系进行了半定量分析。结果显示：激光功率密度对干扰效果的影响较大,而辐照时间在0.5～2.0 s之间时,辐照时间对CCD干扰效果的影响不明显。

激光参数对红外成像系统干扰效果影响的实验研究

针对激光对红外成像系统的干扰效果是光电对抗领域的一个研究热点,采用波长10.6μm的CO2调谐脉冲激光器,通过漫反射板反射激光能量到像元数为320×240的多晶硅非制冷焦平面红外热像仪上进行激光干扰红外成像系统的实验。在实验中研究了干扰激光能量、重复频率、波长、光斑大小等激光参数对干扰效果的影响,并从图像质量的角度分析了激光参数对干扰效果的影响。结果表明,随着干扰激光能量密度、重复频率、波长和光斑的增大,干扰效果提高。此外,漫反射干扰的效果证明这种干扰方式是可行的,该方式可避免干扰源成为未来将出现的反辐射光电制导武器的诱饵,为CO2激光干扰装备提供一种新的战术配置方法。

高斯激光对红外成像制导系统的干扰效果分析

考虑激光器系统像差、大气湍流、跟踪测量设备的跟瞄误差以及激光光轴的抖动误差等诸因素的影响,以激光辐照在红外成像制导系统探测器光敏面的功率(能量)密度参数作为衡量高斯激光干扰效果的评价指标,结合探测器自身致眩阈值,提出了一套高斯激光最大干扰距离的估算方法。以高功率脉冲CO2激光干扰导弹红外导引头为例,计算了不同激光发射功率下的最大干扰距离。结果表明,激光最大干扰距离随着脉冲激光峰值发射功率的增大而增大,这种变化趋势随激光峰值功率的增大而趋于平缓,而且激光正入射的干扰效果要优于斜入射情况。

红外激光对可见光成像系统的硬损伤

采用波长为1315nm的连续波化学氧碘激光对某型摄像机进行了辐照实验,研究了可见光CCD成像系统在响应波段外红外激光辐照下的硬损伤效应。开展了光学系统变光圈尺寸下的激光辐照实验,发现当辐照水平一定的情况下,光圈尺寸越小,光学系统越难发生硬损伤,并解释了该现象的成因;测量到光圈尺寸最大、最小两种状态下的光学系统硬损伤功率阈值分别为几十W、几百W;得到CCD的激光损伤阈值为5.5×104W/cm2;结合相机输出的视频图像与显微镜拍到的被损感光器件实物照片分析了硬损伤机理。

激光干扰下红外成像系统性能预测研究

激光干扰是抑制红外成像系统现场性能的有效手段,为实现对激光干扰下红外成像系统性能预测,文中以激光干扰红外成像探测器的作用机理为基础,通过对红外成像系统吸收的激光能量与对比度增强之间的关系进行分析,得到干扰激光的能量与对比度增强之间的关系,进而修正红外成像系统的对比度阈值函数;并结合NVTherm IP性能模型实现激光干扰对系统性能的预测,给出了仿真结果,为红外成像系统的性能预测评估和理论模型的继续完善提供依据。

10.6μm激光对红外成像系统干扰特性研究

针对10.6μm激光照射某型红外成像系统所产生的干扰效应开展研究。运用ABCD矩阵变换法实现了激光在红外光学系统每个物镜前后和激光到达探测器表面的功率密度计算;通过研究10.6μm激光对红外成像系统的作用机理,深入分析了激光照射下红外光学玻璃、红外探测器的温升效应,揭示了激光对红外成像系统图像干扰效应的一般规律;搭建了10.6μm激光作用红外成像系统试验测试平台,验证了激光照射对光学材料的温升效应、激光照射过程中红外图像的响应特征和不同强度激光照射下的红外图像干扰和饱和效应。

红外成像系统激光干扰饱和串音效应的仿真

分析了激光辐照下,红外成像系统饱和串音效应的机理,计算了投射到探测器表面的激光光斑半径及能量分布,建立了红外成像系统激光干扰的饱和串音模型,并利用系统仿真软件,模拟了激光辐照前后的系统成像效果,证明了激光干扰对红外成像系统成像质量的影响。

双色红外玫瑰扫描亚成像实时目标识别系统

双色红外玫瑰扫描探测系统主要的任务就是能实时地识别目标 ,并给出目标的方位信息以驱动陀螺跟踪目标 ,在进行实验时 ,可以方便地观察探测视场中目标、背景和干扰情况。介绍了系统的硬件配置和信号处理软件的流程 ,并给出确定几个重要参数的依据。实际应用表明 ,该目标识别系统满足实时性的要求 ,具有测量误差小 ,稳定性高的特点。

激光雷达与被动红外复合成像光学系统

凝视焦平面成像已成为被动红外成像的主要研究和应用方向，而激光成像雷达又是比被动红外具有更高分辨率、且能成三维像的更前沿的成像技术，两种体制复合将有利于目标的跟踪、识别和定位．为此，世界上许多国家都在研究这一双模复合体制．在激光雷达和被动红外复合中，光学天线的选择和设计是一项关键技术．

激光干扰红外成像系统的噪声等效温差及信噪比分析

噪声等效温差(NETD)和信噪比(SNR)是衡量红外成像系统性能的重要指标之一,它与探测器的多种性能参数有关。分析了激光辐照干扰红外探测系统及不同材料类型红外探测器性能参数变化。通过理论定量计算分析,比对YAG激光(波长1.06μm)干扰前后系统噪声等效温差、信噪比曲线,得到了激光损伤后的NETD比损伤前NETD大2至3个数量级,同时,激光干扰后的信噪比相对激光干扰前信噪比小2个多数量级,进一步推导出激光干扰对红外探测系统的影响。

短波红外成像变焦匀化激光照明系统（英文）

针对近年来得到迅速发展的短波红外成像系统,分析了增加激光主动照明的必要性.目前常用的激光照明匀化方案均匀性均不高,达不到照明成像的要求.提出了连续变焦激光照明系统,使用成像镜头把光纤端面的像直接成像在被照明表面,照明光斑均匀.分析了变焦照明系统的设计理论,设计了25倍变焦的短波红外激光照明系统.该照明系统的光学镜头由3组镜片组成,由凸轮结构实现连续变焦.体积小,结构简单,变焦倍数大.最终实现了2～50°的照明角度连续变化.照明光斑均匀度达到92.7%.进行了野外成像实验,对人员识别距离可达1.2 km.设计的连续变焦激光照明系统对提高短波红外成像系统的夜视能力具有较高的意义.

基于激光干扰红外成像系统的调制传递函数研究

调制传递函数是描述光学成像系统传递频率信息特性的重要指标。为客观评估激光辐照干扰红外成像系统的效果,完成了激光辐照红外成像系统的试验,采集了不同能量激光干扰红外热像仪后的红外热图像。基于刃边法,分析图像中刀刃边缘的不同程度干扰情况,计算激光辐照的刀刃边缘扩展函数,得到相应红外成像系统的调制传递函数曲线,定量分析了不同能量密度激光辐照红外成像系统的干扰结果。

激光干扰条件下红外系统运动目标衍射成像方法

传统红外成像系统的激光成像过程受到外界多重干扰,所成图像中普遍存在高斯噪声,且噪声具有不定形性和低频性,严重影响图像质量。因此,研究激光干扰条件下红外系统运动目标衍射成像方法。首先分析激光在大气传输、红外光学系统以及探测器中的成像干扰特性,分别建立干扰模型;其次结合干扰特征,通过红外系统作用距离表达式,确定成像目标灰度值与距离之间的关系,利用像素与视角线的位置联系,获取运动物体的姿态特点;最后在物体表面温度、大气传输情况基础上设置运动目标衍射成像时的灰度值,根据平均法与外插法描绘运动目标,达到衍射成像目的。仿真实验表明,本方法受外界干扰较小,成像质量高。

基于红外检测仪的三维激光扫描成像输入系统

为强化三维激光扫描系统的目标描述能力,提出构建一种基于红外检测仪的三维激光扫描成像输入系统。利用红外检测仪探测物体表面温度分布,以色彩形式描述目标辐射信号;以三角测距法得到三维激光扫描仪与目标物体间全方位距离,输入至图像处理软件生成红外三维图像;通过激光信号发射单元、控制系统单元、回波信号检测单元、激光扫描单元以及三维成像输入单元,实现整体扫描输入系统的构建。实验证明:采用标准圆柱体作为扫描目标,成像输入系统得到圆柱体横截半径内外侧的偏差都保持在0.04 cm以内,倾斜度最大数值为0.168°,均处于设定范围内,证明扫描数据结果精准有效。

红外激光照明成像系统

本发明提供一种采用中波红外激光照明技术的远距离红外成像系统，它可以用来对目标进行远距离识别。该成像系统既可以制作成以主动照明单模式工作，又可以制作成以主动／被动双模式工作．

斑纹对激光距离选通短波红外成像系统目标识别性能的影响(下)

5野外比较 为了从激光距离选通短波红外摄像机中获得一系列图像以验证斑纹模拟的真实性,有关人员于2001年6月19日进行了数据采集.他们制作了一块8英尺×8英尺的目标板并把它安装在一辆卡车的车身上以便于从一个位置转移到另一个位置.一块具有固定反射率的帆布被悬挂在目标板上以形成均匀的大面积目标.

斑纹对激光距离选通短波红外成像系统目标识别性能的影响(上)

美国陆军和空军正在研究用于目标识别的激光距离选通短波红外成像系统。当把这种成像系统与电子轰击CCD结合起来使用时,可获得远距离的高分辨率图像。斑纹是激光照明成像系统所固有的一种赝像,它是由相干照明引起的干涉图样造成的。激光斑纹会降低成像系统的目标识别性能,但通过对连续的激光距离选通短波红外图像进行均化可减少激光斑纹。 本文尝试对由激光斑纹引起的成像系统目标识别性能的降低进行定量分析。这种研究工作始于实验室中的一次实验以验证一个斑纹模型。模型中包含着功率谱密度函数和强度概率密度函数。有关人员对激光距离选通短波红外传感器进行了模拟,其中包括产生斑纹目标图像的相干照明装置。为了验证模拟的逼真度,他们还进行了野外演示。然后,他们又用不同水平的图像平均和模糊技术对夜视与电子传感器管理局的目标识别装置进行模拟。他们根据目标识别的概率分析了观察器的性能结果,并且对不同程度的模糊和斑纹效应进行了表征。