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红外与激光工程杂志

杂志介绍

红外与激光工程杂志是由中国航天科工集团主管,中国航天科工集团公司第三研究院第八三五八研究所主办的一本北大期刊。

红外与激光工程杂志创刊于1972,发行周期为月刊,杂志类别为电子类。

  • 晴空背景下地基红外告警系统作用距离

    关键词: 大气红外辐射  作用距离  辐射亮度  大气透过率  红外告警  

    作用距离是红外告警系统的重要参数指标,其大小由告警系统、目标和背景等的特点决定。背景下红外告警系统的作用距离进行了研究,充分考虑了大气传输和大气辐射的特点,建立了作用距离的理论计算模型,结合计算模型和典型数据,针对面目标和点目标两种情况,计算了不同目标高度和不同目标高度角时大气对作用距离的影响。结果表明:在目标飞行高...

  • 飞行器尾焰红外辐射及其被动测距

    关键词: 被动测距  尾焰  红外辐射  三色  大气衰减  

    旨在研究利用飞行器的尾焰辐射对飞行器进行被动测距。导弹和飞机发动机的排气系统是飞机在波段的主要红外辐射源。建模计算了矩形喷管尾焰红外辐射特性,计算结果表明,不管观察方向如何,尾焰红外辐射强度色比是相同的。当辐射强度色比在大气中传输时,因为吸收和散射而被衰减,不同波长上红外辐射衰减幅度不同,辐射强度色比随着传输距离的改变...

  • 弱小目标红外探测系统的杂散辐射分析

    关键词: 红外目标探测  杂散辐射  太阳辐射  背景辐射  

    杂散辐射是指到达红外探测系统靶面的非目标成像的辐射能量。杂散辐射经过光电器件后增加了系统的噪声,降低了系统的输出信嗓比,影响到红外探测系统对目标的探测能力。为了提高红外探测系统对空间弱小目标的探测能力,分析了红外探测系统的杂散辐射来源推导了不同地理纬度、不同时刻下的红外探测系统太阳辐射入射角计算公式分别计算了红外探测...

  • 红外探测器非均匀性校正系统研制

    关键词: 红外焦平面阵列  非均匀性校正  fpga  

    分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正算法和基于场景的非均匀性校正算法的优势和不足。针对红外焦平面阵列二元非线性的非均匀性理论模型这一特点,提出了一种基于“S”曲线拟合的校正算法。利用FLIR公司的长波非制冷红外探测器进行信号采集,建立了焦平面探测元的响应模型。描述了基于FLIR长波非制冷红外探测器在FPGA平台的处...

  • 数字注入式仿真的红外侦察告警系统作用距离等效推算

    关键词: 作用距离  等效推算  红外侦察告警系统  注入式仿真实验  

    作用距离是红外侦察告警系统一项重要的性能指标,一般采用外场动态飞行试验方法进行考核。飞行试验只能获得特定气象条件下的作用距离,为评估系统在不同气象条件下的作用距离,提出基于数字图像注入式仿真实验的红外侦察告警系统作用距离等效推算方法。介绍了“电影回放式”图像注入式仿真实验模式,以及用于作用距离等效推算的数字图像的生成...

  • 二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计

    关键词: 二极管非制冷红外探测器  自稳零技术  低噪声  低失调  读出电路  

    针对非制冷红外技术的低成本高性能应用,提出了基于SOI的二极管红外探测器及其读出电路的集成设计方案。阐述了二极管非制冷红外探测器的基本原理和工艺实现。对探测器的电学特性进行理论推导,得出读出电路的设计指标。采用连续时间自稳零电路结构实现探测器输出信号的低噪声低失调放大,采用级联滤波器以减弱开关非理想因素的影响,并采用片...

  • 耐热合金涂层结构板材内部缺陷的脉冲红外热成像检测

    关键词: 红外热波  耐热合金涂层结构  图像序列  pca法  

    为探索脉冲红外热成像技术用于检测耐热合金涂层结构内部缺陷的方法,采用有限元仿真和实验研究相结合的方法,对含有盲孔缺陷的耐热合金涂层结构试件进行检测研究。通过有限元仿真分析脉冲热流在被测构件中的传递过程,为检测实验中采样频率和采样时间的确定提供理论依据。利用高能脉冲闪光灯作为激励源对试件进行加热,通过FLIR SC7000系列红...

  • 红外成像制导二维斜分最大熵分割的快速实现

    关键词: 红外制导  二维斜分  最大熵  快速算法  

    针对红外成像制导复杂背景下低对比度红外图像的分割问题,提出了 一种新的基于Kapur最大熵阈值判别式的二维斜分快速递推算法,并采用逐步逼近的粗细搜索策略,减少阈值搜索区域,在可能的阈值范围内逐点寻找最佳阈值。通过对算法的复杂度进行分析,并对实际获取的红外图像进行分割实验表明,Kapur最大熵阈值判别式更加适合于低对比度红外图像...

  • 中波红外激光器远距离干扰红外探测器的外场实验研究

    关键词: 远距离激光干扰  中波红外  光电对抗  外场实验  

    针对当前中波红外光电干扰研究中无等比例远距离实验验证的问题,以峰值功率为10 W波长为5.4|jLm的中波红外激光器对某型中波红外相机进行了距离为15km的光电干扰实验。实验中选择不同条件进行了多组实验,得到了各条件下的激光干扰图像。通过对图像的分析发现发散角为15mrad的中波激光器在15km的距离上对焦距为384mm的中波红外相机系统在能见...

  • 利用TDC-GP21的高精度激光脉冲飞行时间测量技术

    关键词: 激光测距  时间间隔测量  三角波定比延时  

    采用微小时间间距测量芯片TDC-GP21设计实现了高精度激光脉冲测距系统。详细论述了TDC-GP21的工作流程与外围电路,研究了光信号接收与放大电路,并对跨阻放大器理论进行了详细的理论论述与分析。同时,讨论了三角波定比延时脉冲时刻鉴别法,降低了系统对激光器回波信号幅度变化的要求。经实验测试获得了厘米量级的激光脉冲测距系统。系统结构简...

  • 基于实测数据的激光高重频干扰效果数学仿真

    关键词: 激光制导武器  激光导引头  实测数据  激光高重频  弹道仿真  

    为了解决激光高重频干扰效果评估的问题,设计了高重频激光干扰导引头实物实验,利用实测数据建立了干扰效果模型。通过比较实验情况与数学仿真战情中导引头工作状态的区别,验证了模型的可信。分析了光斑大小和能量分布、激光入射光线与导引头轴线夹角、导引头接收能量密度等因素对制导信号生成的影响。采用蒙特卡洛方法对激光高重频引诱干扰和...

  • 偏振技术在激光引信抗烟雾干扰中的应用分析

    关键词: 激光引信  偏振  阈值检测  抗环境干扰  

    激光引信如何抗云、烟环境干扰一直以来为该领域的研究热点。利用人工实体目标反射与烟雾后向散射回波的偏振度差异,设计了一种基于偏振探测的激光引信。该探测系统对烟雾后向散射信号产生消光效应远大于目标探测信号,选择性的降低了引信接收烟雾后向散射信号的能力。并结合激光引信的阈值探测原理和探测概率曲线,理论计算了该偏振探测系统对...

  • 相干激光测风雷达风场测量技术

    关键词: 相干激光测风雷达  相干探测  指标测试  

    研发了一套全光纤化相干多普勒激光测风雷达设备,并已作为试验样机应用于XXX工程中。该激光测风雷达工作于人眼安全波段,系统结构设计紧凑,性能可靠,可实现远距离风速测量。首先对相干激光测风雷达风速测量精度进行了理论分析,然后采用放置于103m高塔上的超声风向风速仪和探空气球作为雷达指标的测试工具,对激光雷达进行外场试验,验证设...

  • 互相关法实现距离选通远距离目标的三维重建

    关键词: 三维重建  距离选通  截断灰度级曲线  互相关法  

    针对距离选通激光主动成像二维切片图像无法提供远距离目标全面空间位置信息的问题,提出了采用阈值法截断灰度级曲线与互相关法提取距离信息相结合的算法对远距离目标进行高精度三维重建。首先,利用阈值法剔除实测灰度级曲线中零值点,从而消除对后续互相关法计算距离值的影响然后,将每一像素点实测截断灰度级曲线与理想灰度级曲线进行互相关...

  • 船舰远程尾流散射光偏振特性的蒙特卡洛模拟

    关键词: 海洋光学  散射  蒙特卡洛模拟  尾流  偏振  

    为了研究船舰尾流气泡幕散射光的偏振特性,利用偏振光传输的蒙特卡洛模型模拟了不同偏振态入射光经过船舰尾流时散射光偏振度的二维空间分布模式,分析了偏振度的径向分布与气泡半径、气泡散射系数和气泡幕厚度的关系。研究表明,尾流气泡幕散射光的偏振度的二维分布具有空间方位选择性,不同状态入射光的分布模式差异明显;随着气泡半径的增大...

  • 基于EMD-LSSVM的多尺度混合建模方法及其应用

    关键词: 经验模态分解  最小二乘支持向量机  贝叶斯方法  证据框架  激光陀螺漂移预测  

    激光陀螺漂移时间序列具有非平稳和非线性的特点,单一预测模型难以准确跟踪其变化趋势。研究了基于经验模态分解(EMD)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的多尺度混合建模方法及在激光陀螺漂移预测中的应用。首先,利用经验模态分解将漂移时间序列分解为多个本征模式分量,在采用具有适当核函数的最小二乘支持向量机分别对这些分量进行预测后,以...

  • 基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究

    关键词: 超材料  太赫兹  功率透射属性  

    以基于超材料的太赫兹波透射为目的,设计并制作了四种亚波长开环共振(SRR)超材料。采用连续太赫兹波作为入射激光源,实验测量了它们在1.04-4.25THz波段的功率透射属性,并采用CST Studio进行仿真,结果显示这些超材料存在一个位于2.52 THz的全局透射峰和多个局部透射峰。全局透射峰与SRR阵列的微结构和图形配置等参数有关。为了寻找一个具有...

  • 高变倍比全动型变焦距光学系统设计许利峰

    关键词: 光学设计  高变倍比  全动型透镜组  组员移动  

    为了提高变焦距系统的变倍比、扩大系统的视场,同时简化系统的结构,采用多组全动型机械变倍补偿形式,同时对系统的前组进行复杂化设计。选取10个焦距位置进行设计计算,设计了焦距7.0-1 400.0mm,视场0.25°-47.44°的200倍连续变焦距系统。整个系统由6组19片透镜组成,系统具有超大变倍比,大视场等特点。结果表明:多组元全动型变倍补偿形式...

  • 宽光谱、大视场小畸变望远系统设计

    关键词: 成像光谱仪  宽光谱  大视场  小畸变  

    设计了一个应用于成像光谱仪的望远系统,针对成像光谱仪的特点,由前置望远镜及后置光谱仪组成。前置望远系统的参数以及成像质量对整个成像光谱仪应用显得非常重要。设计了一个谱段范围1-2.5 μm、视场为28.1°x0.3°、相对口径为1/4、焦距长度为60 mm的望远系统。系统在谱段1-2.5 μm宽谱段范围内通过玻璃的匹配校正了色差及二级光谱,畸变控制在...

  • 基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计

    关键词: 光学设计  红外仿真  景象投影  数字微镜器件  谐衍射  

    针对红外中波/长波双波段制导系统性能测试与评估的需求,设计了 一套基于数字微镜器件的红外双波段视景仿真光学系统,包括投影镜头和照明系统。讨论了大出瞳距、大后工作距情况下红外双波段投影系统的像差特性及设计方法,采用反摄远结构和谐衍射面结合的方案,解决了由双波段、大出瞳距离和大后工作距带来的系统彗差、像散、畸变以及色差难以...

  • 两轴正交圆切口单轴柔性铰反射镜支撑结构

    关键词: 单轴柔性铰链  柔度系数  等效转动半径  反射镜柔性支撑  

    在实际工程应用背景下,基于实际材料参数测试结果,借助有限元分析手段系统分析了切口半径r和最薄切口部位厚度t对圆切口单轴柔性铰柔度系数和等效转动半径dc的影响趋势,并归纳总结出简化的圆切口单轴柔性弯曲变形计算模型。为验证该模型的可靠性,搭建了相应的实验装置。值相比,简化模型的计算误差优于10%,可满足工程应用要求。在此基础上,...

  • 离子束溅射参数与Ta_2O_5薄膜特性的关联性

    关键词: 离子束溅射  ta2o5薄膜  正交实验  光学常数  沉积速率  应力  

    离子束溅射技术是制备Ta205薄膜的重要技术之一。采用正交试验设计方法,系统研究了Ta2Os薄膜的折射率、折射率非均匀性、消光系数、沉积速率和应力与工艺参数(基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量)之间的关联性。通过使用分光光度计和椭圆偏振仪测量Ta205薄膜透过率光谱和反射椭偏特性,再利用全光谱反演计算的方法获得薄膜的折射率、折...

  • 不同版本HITRAN数据库中红外波段上行传输透过率的计算

    关键词: lblrtm  大气透过率  hitran数据库  绝对偏差  

    为比较不同版本数据库对透过率计算精度的影响,利用逐线积分辐射传输模式,对比分析了HITRAN 2k,HITRAN 04和HITRAN 08数据库在中红外波段(2-12 μm)、四种初始高度(1、10、15、20 km)上行大气传输分子透过率的差异。结果表明,在4种初始高度上,04版本的平均绝对偏差均比2k版本小,而且在某些波段上对应的绝对偏差均较大:在1cm-1分辨率时...

  • 圆锥扫描中波红外光学系统的参数检测

    关键词: 圆锥扫描  红外光学  杂散光分析  精度测试  

    介绍了圆锥扫描中波红外光学系统的参数检测的方法和基本原理,探讨了测试系统的调校方法,并针对系统装调和测试过程中成像不理想的问题,利用FRED软件进行了杂散光分析。通过分析发现,红外平行光管上的星孔基片上的高反金属膜产生的杂散光是造成弥散斑不清晰的主要原因,通过紧贴星孔外表面安装一个同心云母片抑制了该杂散光。此外,若圆锥扫...

  • 用于大动态范围厘米精度激光测距的孔径光阑自动调整技术

    关键词: 深空探测  激光主动探测  高精度测距  孔径光阑  电动镜头  

    在深空或空间小目标的探测中,需要利用脉冲式激光雷达测量与目标之间的距离。当距离目标由几十千米到几十米范围变化时,探测器接收到的光通量动态范围达60 dB以上。要确保在整个量程范围内信号不饱和,需要采用复合型的自动增益控制技术。除了采用电子学的自动增益方法外,提出了一种自动调整接收光学通光口径的方式,通过对直流电机驱动的电...

  • 采用三角剖分算法的子孔径拼接检测技术

    关键词: 光学检测  干涉测量  子孔径拼接  三角剖分  最小二乘拟合  

    为了解决大口径光学平面镜的子孔径拼接检测问题,基于三角剖分算法与最小二乘拟合算法,建立了一套合理的拼接算法和数学模型,编制了拼接程序,并结合工程实例,利用φ600mm干涉仪实现了对612mxnxl80mm圆角矩型平面镜的拼接测量。检测中,基于靶标确定子孔径间的相对位置,完成子孔径间的对准,并且基于不同的镜体位置,对拼接检测的重复性进行...

  • 壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱测试系统设计

    关键词: 拉曼光谱技术  等离激元增强  壳层隔绝纳米粒子  测试系统  

    基于壳层隔绝纳米粒子增强技术,开发了一种新型的等离激元拉曼光谱测试系统,该系统能够有效地提高被测物质的拉曼反射信号强度。壳层隔绝纳米粒子增强技术采用包裹了极薄的二氧化硅或者氧化铝壳层的单层金纳米粒子,能够产生较强的表面增强效应。整个测试系统的硬件部分主要包括双处理器(ARM和DSP)主控板、半导体激光光源、光谱仪、光纤探头...

  • 扫描镜非接触式检测系统的位置误差分析

    关键词: 扫描镜  误差分析  坐标变换  蒙特卡罗法  

    为了满足非接触式扫描镜检测系统的位置检测精度要求,分析系统各误差源对扫描镜位置检测精度的影响,制定详细的系统总体误差分配方案。分析系统的主要误差源,根据系统相关参数,利用齐次坐标转换法,建立系统引入误差量的数学模型,计算各误差源的误差传递系数 参考误差传递系数,根据加工、装调和检测水平相关数据,应用蒙特卡罗法分析计算...

  • 绝对式光电编码器动态误差采集系统

    关键词: 光电编码器  动态检测  误差采集  

    在绝对式小型光电编码器动态特性检测中,为了对勾速变速转动下编码器的高速误差进行数据釆集,提出了编码器误差数据准确采集方法,并设计了绝对式光电编码器动态误差采集系统。首先,通过对被测编码器输出角度数据所表达真实角度准确时刻的分析,提出了编码器误差数据的准确采集时刻是在编码器输出数据变化的边沿时刻。然后,通过对误差采集时...

  • 两种氧化方法对InSb探测器钝化效果的研究

    关键词: insb  红外探测器  钝化  阳极氧化  

    比较了阳极氧化和Photo-CVD氧化两种钝化方式制备InSb探测器的性能,结果表明前者反偏漏电流小,击穿电压是后者的5倍,背景光电流和零偏阻抗基本相同。C-V测试结果:前者固定表面电荷密度为2x1011cm-2,后者为1.5x1011cm-2。两种氧化方法制备的器件经过高温高湿老化试验后,在反偏IV时,阳极氧化器件漏电比变化率只有Photo-CVD氧化器件的50%,二...

  • 采用多像素光子计数器的探测率与虚警率

    关键词: 多像素光子计数器  激光测距  激光雷达  探测率  虚警率  

    为了完善多像素光子计数器(MPPC)在激光测距和激光雷达等方面应用的理论基础,对MPPC作为激光测距或激光雷达光探测器的探测率与虚警率进行了系统研究,运用泊松理论提出了基于MPPC的探测率与虚警率模型,推导了相应的解析表达式,并进行了数值分析,发现了一些传统探测器不存在的有趣特性。数值结果显示,利用多像素光子计数器作为激光测距的...

  • 小型光电编码器的高分辨力细分技术

    关键词: 小型光电编码器  高分辨力  细分  

    为了实现在不增加体积和重量的前提下提高小型光电编码器分辨力和细分精度,对光电编码器高分辨力细分技术进行了研究。首先,分析了影响小型光电编码器分辨力及细分精度的主要因素 其次,利用AD|jlC841单片机对A/D转换的增益误差和失调误差进行修正 最后,优化电子学细分算法,设计出小型光电编码器高分辨力的信号处理电路。实验结果表明,该...

  • 位标器干扰力矩的分析与自适应补偿

    关键词: 干扰力矩  寄生耦合  自适应补偿  卡尔曼滤波  

    干扰力矩做为影响导引头隔离度的重要参数,对制导系统产生了重要影响,在快响应制导系统设计中,要求尽可能降低干扰力矩的影响。针对干扰力矩的非线性、非定常特性,位标器稳定平台建模误差以及制导回路约束,提出干扰力矩自适应补偿控制方法。设计思路为:由制导精度分析,得到隔离度的频带约束 通过状态滤波及制导指令中引入非破坏性抖动信...

  • 脉冲方波驱动强化热电制冷的瞬态特性

    关键词: 热电元件  瞬态热电制冷效应  脉冲电压  制冷性能  热电制冷器  

    采用有限差分法对脉冲电压驱动下的瞬态热电效应及其动态特性过程进行了理论分析,探索了非穂态工况下帕尔帖效应、焦耳热效应与傅里叶导热效应之间的耦合关系及其关键制约因素对制冷性能的影响规律,进而探讨了脉冲驱动强化热电制冷性能的作用机理。分析结果得到,在合理电压域值内采用主动控制方法,对热电模块周期性施加数倍于稳态工况理想电...

  • 通用的全帧型面阵CCD时序发生器设计方法

    关键词: 时序细分  有限状态机  面阵ccd  时序发生器  

    介绍了面阵CCD485的内部结构、工作模式,并给出了其基本驱动电路设计。然后通过对面CCD485驱动时序图的分析,分析了全帧型大面阵CCD的正常工作、快速擦除、图像窗口输出和像元合并的驱动时序,提出了一种基于时序细分和有限状态机的通用型全帧型面阵CCD驱动时序发生器设计方法。该方法通过对CCD驱动时序进行分组,将每一组时序的波形划分为若...

  • 单DMD彩色视频显示系统的颜色控制

    关键词: 颜色控制  数字微镜器件  彩色视频显示  

    对单DMD彩色视频显示系统中的颜色控制方法及其实现进行了深入研究。在简要分析三种DMD投影系统及空间灰度调制法、时间灰度调制法优缺点的基础上,提出了 一种单DMD彩色视频显示系统方案,并着重分析了基于脉冲选通灰度调制的颜色控制方法:将帧周期均分为R、G、B时间段,并将各时间段等比例划分为各个位时间段,依据相应颜色分量灰度值控制DMD...

  • 中红外波段可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测仪

    关键词: 液晶  单波长  

    提出了一种新颖的方法来研究电控可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测器,该设备将用于3-5μm波段范围内连续挑选特定波长,液晶指向失会受到加在设备电极两端的电压说产生的电场影响,基于这个理论,腔内的液晶折射率能够被电控。通过运用薄膜的矩阵传输公式,计算了感光面上的红外透过率,从而得到了透过率,外加点信号,以及挑选波长之间的关...

  • 双谱段Offner光谱成像仪设计

    关键词: 光谱成像仪  双谱段  offner  光学设计  衍射效率  

    相比基于平面或凹面光栅的光谱成像仪,采用凸面光栅作为分光元件的Offner光谱成像仪具有数值孔径大、无谱线弯曲、色畸变小、结构紧凑和加工装调简单等诸多优点,在各个领域获得越来越多的应用。为了满足深空探测任务对载荷高度集成化、宽光谱响应范围、轻小型化等多方面严格要求,采用Offner结构设计了 一种双谱段光谱成像仪,并巧妙地利用光...

  • 离轴三反成像光谱仪光学系统设计

    关键词: 成像光谱仪  赛德尔像差理论  离轴三反光学系统  结构参数  无遮拦  

    高质量的成像光谱仪光学系统必须具备大线视场、大相对口径、宽光谱成像、体积小、重量轻等优点,因此离轴全反射系统成为该领域的一个研究方向。介绍了一种基于赛德尔像差理论的大线视场、大相对口径离轴三反光学系统的设计方法。该方法通过对初级像差方程组进行约束优化,求得满足要求的初始结构参数,并在优化的过程中,不断地调整系统中各个...

  • 基于交叉累计剩余熵的多光谱图像配准方法

    关键词: 多光谱配准  双边滤波器  概率密度函数  交叉累计剩余熵  

    针对传统互信息图像配准容易产生局部极值的问题,提出将双边滤波器和交叉累计剩余熵结合作为匹配算法,进行多光谱图像的配准。在这种配准算法中,首先针对多光谱图像特点,提出基于概率密度的双边滤波器边缘提取方法,其次采用交叉累计剩余熵代替互信息作为测度函数将参考图像与待匹配图像的边缘进行匹配。双边滤波器的特性是去噪保边,而累计...

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