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红外成像系统作用距离的估算 被引量:33
1
作者 李润顺 袁祥岩 +1 位作者 范志刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期1-3,11,共4页
在红外成像系统中 ,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测 ,减少了系统的作用距离。从信号和噪声的统计特性出发 ,文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系 ,基于此推导了红外成像系... 在红外成像系统中 ,任何虚假和不需要的信号统称为噪声。噪声的存在干扰了有用信号的探测 ,减少了系统的作用距离。从信号和噪声的统计特性出发 ,文中详细推导了虚警概率与门限信噪比、探测概率与信噪比的关系 ,基于此推导了红外成像系统对点源目标的作用距离公式。对面源目标 ,重新确定了温差的概念 ,综合考虑目标的面形尺寸、观察等级和探测概率的要求 ,以MRTD为基准计算作用距离。编制了相应的软件 ,可以快速计算出不同探测概率下的作用距离。 展开更多
关键词 红外成像系统 信噪比 虚警概率 探测概率 作用距离
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一种应用于太阳仿真器的照明系统设计 被引量:16
2
作者 王素平 凌健博 +1 位作者 刘立伟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期32-34,41,共4页
提出了一种新的用于太阳仿真器的照明系统,介绍了照明系统的设计原理和方法,利用光学设计软件对系统进行设计,对影响均匀性的因素进行分析,对匀光器件匀光棒的工作原理进行了探讨并对匀光性利用光学软件Lighttools进行了仿真计算,使整... 提出了一种新的用于太阳仿真器的照明系统,介绍了照明系统的设计原理和方法,利用光学设计软件对系统进行设计,对影响均匀性的因素进行分析,对匀光器件匀光棒的工作原理进行了探讨并对匀光性利用光学软件Lighttools进行了仿真计算,使整个系统的不均匀性≤7.1%。辐照度达到0.1个太阳常数,满足了设计指标,并提出均匀性进一步提高的方法。 展开更多
关键词 照明系统 短弧氙灯 匀光棒 不均匀性 太阳仿真器
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红外/激光双模导引头的光学系统 被引量:16
3
作者 况耀武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期495-499,共5页
为了实现防空导弹的自主精确制导,提出了一种共孔径红外成像/激光雷达双模导引头的系统方案,并设计了其中的光学系统。该方案采用被动红外成像与主动激光雷达制导两种模式,通过被动红外方式进行视场搜索并确认目标,然后切换为激光雷达... 为了实现防空导弹的自主精确制导,提出了一种共孔径红外成像/激光雷达双模导引头的系统方案,并设计了其中的光学系统。该方案采用被动红外成像与主动激光雷达制导两种模式,通过被动红外方式进行视场搜索并确认目标,然后切换为激光雷达制导方式进行目标锁定与精确跟踪。整个系统共用同一个接收口径,结构紧凑,符合导引头小型化的要求,并且既能满足目标搜索阶段大视场的要求,又能满足目标的精确识别与跟踪的要求。随后文中给出了光学系统参数的确定方法,并用CODEV光学设计软件设计了光学系统。所设计的光学系统具有较好的成像质量,可满足系统的性能要求。 展开更多
关键词 双模制导 导引头 光学设计
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波差法设计长焦距复消色平行光管物镜 被引量:6
4
作者 李润顺 王鹏 +2 位作者 张爱红 李春霞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期44-49,共6页
长焦距复消色平行光管物镜是光学设计的两大难题之一,本文利用波差与球差、慧差、波色差与位置色差、二级光谱的关系导出了求解三胶合复消色差平行光管物镜初始结构的方程式,再配以玻璃库,可较快地得到满意的复消色差物镜的结构参数.
关键词 复消色差 光学设计 透镜组 波差法 物镜 焦距
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高准确度风洞天平静态校验台 被引量:9
5
作者 何瑾 范志刚 +5 位作者 许士文 贾元胜 邱俊文 董密林 桂兵 《计量学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期307-309,共3页
介绍新研制的一种大载荷、全自动、高准确度天平静态校验台,论述了风洞天平静态校验原理、天平静态校验台的主要构成、六自由度力的测试原理和复位控制系统等。单元试验结果表明,三自由度线位移测量分辨力均可达到2μm,三自由度角位移... 介绍新研制的一种大载荷、全自动、高准确度天平静态校验台,论述了风洞天平静态校验原理、天平静态校验台的主要构成、六自由度力的测试原理和复位控制系统等。单元试验结果表明,三自由度线位移测量分辨力均可达到2μm,三自由度角位移分辨力均可达到1″,线位移的复位误差优于6μm,角位移的复位误差优于3″。 展开更多
关键词 计量学 天平 校验 加载 复位
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成像光谱仪的光学系统设计 被引量:6
6
作者 张爱红 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第2期187-188,190,共3页
成像光谱仪是一种“图谱合一”的光学遥感仪器 ,以获取地球目标的详细光谱景像为目的 ,如陆地、海洋的辐射信息及大气等方面的监测等。成像光谱仪的特点是成像光谱段多、谱段不连续、位置重叠等 ,并同时存在有图像分辨率和光谱分辨率的... 成像光谱仪是一种“图谱合一”的光学遥感仪器 ,以获取地球目标的详细光谱景像为目的 ,如陆地、海洋的辐射信息及大气等方面的监测等。成像光谱仪的特点是成像光谱段多、谱段不连续、位置重叠等 ,并同时存在有图像分辨率和光谱分辨率的问题 ,其光学系统是非常复杂的 ,且所要求的光谱分辨率比图像分辨率要高。详细介绍了成像光谱仪的光学系统原理、光学系统设计方法及组成部分。根据现有的技术条件 ,给出了合理的结构和设计结果 。 展开更多
关键词 成像光谱仪 光谱扫描仪 光学系统 设计
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拼接式合成孔径光学系统的失调误差分析研究 被引量:6
7
作者 邓键 张伟 +1 位作者 刘剑峰 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期130-133,共4页
拼接式合成孔径光学系统对系统误差分配有特殊要求,子镜失调将严重改变波前分布,影响系统成像。对一个拼接镜面的卡式原理演示系统进行了误差分析论证,并使用ZYGO干涉仪进行实测。结果表明,拼接镜面的波前误差RMS值和PV值有特殊关系,但... 拼接式合成孔径光学系统对系统误差分配有特殊要求,子镜失调将严重改变波前分布,影响系统成像。对一个拼接镜面的卡式原理演示系统进行了误差分析论证,并使用ZYGO干涉仪进行实测。结果表明,拼接镜面的波前误差RMS值和PV值有特殊关系,但在一定范围内仍可获得较好的MTF曲线。 展开更多
关键词 成像光学 太空望远镜 拼接镜面 误差分析 光程差
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低对比度非均匀干涉条纹图预处理研究 被引量:4
8
作者 范志刚 李润顺 +1 位作者 李洪兵 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第1期41-43,共3页
干涉条纹的预处理是干涉检测技术的重要步骤 ,但低对比度、非均匀干涉条纹图的处理是比较困难的。采用分区直方图调整法 ,根据条纹图的实际情况设置分区大小 ,并进行直方图调整 ,然后经过二值化、平滑、细化、整形等处理 ,得到单像素条... 干涉条纹的预处理是干涉检测技术的重要步骤 ,但低对比度、非均匀干涉条纹图的处理是比较困难的。采用分区直方图调整法 ,根据条纹图的实际情况设置分区大小 ,并进行直方图调整 ,然后经过二值化、平滑、细化、整形等处理 ,得到单像素条纹图 ,为后续的条纹定位和物理量反演打下良好基础。 展开更多
关键词 条纹图 低对比度 非均匀 预处理 干涉检验
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大入瞳距双通道红外投影系统设计 被引量:7
9
作者 潘洪涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期505-508,共4页
由于受光学系统结构和使用条件的限制,红外投影仿真系统要求目标/干扰发生器共用一个光学系统,入瞳距大于1000mm,光学件质量小于等于3kg,体积限制在Φ250mm×480mm范围内。在原理设计上,采用无焦系统与后聚焦镜组的复合方式,在平行... 由于受光学系统结构和使用条件的限制,红外投影仿真系统要求目标/干扰发生器共用一个光学系统,入瞳距大于1000mm,光学件质量小于等于3kg,体积限制在Φ250mm×480mm范围内。在原理设计上,采用无焦系统与后聚焦镜组的复合方式,在平行光路中加入平面耦合镜,实现了在大入瞳距条件下,目标/干扰共用同一光学系统的设计。此外,系统中采用了两个非球面,保证了系统在较少的光学零件情况下具有优良的像质和要求的透过率。同时,只需沿轴移动最后一组透镜,就可以实现调焦。最终设计结果为:全系统共有11个光学零件,质量约2.5kg,入瞳距1050mm,最大口径为220mm,全视场MTF大于等于0.7,90%能量集中在20μm弥散圆内,满足了系统要求的各项技术指标。 展开更多
关键词 红外投影系统 双通道 目标模拟器
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激光外差探测系统光学参量的确定 被引量:3
10
作者 张爱红 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期655-657,共3页
激光外差探测是一种高灵敏度的探测技术 ,在测距、测速、制导、跟踪等领域有着广泛的应用 .光学系统在外差探测系统中占有很重要的位置 ;光学系统性能参量选择是否合理 ,直接影响系统探测目标的能力 .着重介绍了在收发合置式激光外差探... 激光外差探测是一种高灵敏度的探测技术 ,在测距、测速、制导、跟踪等领域有着广泛的应用 .光学系统在外差探测系统中占有很重要的位置 ;光学系统性能参量选择是否合理 ,直接影响系统探测目标的能力 .着重介绍了在收发合置式激光外差探测系统中 ,如何确定光学系统的参数 ,使成像的衍射斑与探测器尺寸匹配 ,并符合天线定理给出的条件 ,满足探测器混频的要求 . 展开更多
关键词 激光外差探测技术 光学系统 激光雷达 光学参量 收发合置式天线激光外差探测系统 衍射斑
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位置敏感探测器受杂光干扰特性的研究 被引量:3
11
作者 范志刚 张凤生 +1 位作者 何瑾 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期442-444,共3页
介绍了位置敏感探测器 (PSD)的结构、工作原理及在稳定背景杂散光干扰下的位置输出方程 ,同时介绍了消除稳定背景杂散光的方法、措施和实验结果。结果表明 ,线位移测量分辨力可达到 2
关键词 位置敏感探测器 抗干扰 杂光 半导体
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紫外星敏感器的光学系统设计 被引量:5
12
作者 张爱红 +1 位作者 范志刚 张武祖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期370-372,共3页
紫外星敏感器是小卫星关键技术的一项重大突破 ,它与光纤陀螺配合可使小卫星的指向精度和稳定度提高一个数量级 .提出了一种新型紫外星敏感器的光学系统设计方案 ,在对性能指标进行分析的基础上 ,确定了光学系统的参数和结构尺寸 .采用... 紫外星敏感器是小卫星关键技术的一项重大突破 ,它与光纤陀螺配合可使小卫星的指向精度和稳定度提高一个数量级 .提出了一种新型紫外星敏感器的光学系统设计方案 ,在对性能指标进行分析的基础上 ,确定了光学系统的参数和结构尺寸 .采用锥面反射镜压缩光学镜头的视场角 ,使所设计的系统具有超大视场的观测能力 ,环形视场可达 135°~ 14 5° ,工作波段为 0 .2 5~ 0 .2 展开更多
关键词 紫外星敏感器 紫外辐射 小卫星 光学系统 设计 姿态控制
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航空遥感相机光学系统设计 被引量:4
13
作者 史黎丽 +1 位作者 郑国宪 范俊玲 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第6期724-727,共4页
地球静止轨道区域凝视成像监视的目的就是为了及时发现和生成地面目标特征和参数,光学成像遥感技术是现代对地观测的一个重要手段。通常长焦距、大视场遥感系统的光学系统设计是通过提高光学成像遥感器的质量、加长焦距、提高记录介质... 地球静止轨道区域凝视成像监视的目的就是为了及时发现和生成地面目标特征和参数,光学成像遥感技术是现代对地观测的一个重要手段。通常长焦距、大视场遥感系统的光学系统设计是通过提高光学成像遥感器的质量、加长焦距、提高记录介质的分辨力、提高系统的传递函数等措施提高其性能的。介绍焦距为36 m,视场角达到0.75°的三反射式光学系统的设计过程,给出了设计结果。该系统实现了范围为90 km×90 km的瞬时对地扫描,摆动后能够对地面900 km×450 km区域实现凝视成像。 展开更多
关键词 光学成像遥感 二维扫描 三反射系统 光学设计
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基于图像处理的光学无热化设计效果检测系统 被引量:4
14
作者 梁炎锋 范志刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1600-1604,共5页
无热化设计是红外光学系统设计的一项重要内容,为了检测无热化设计的效果,提出了一种基于图像处理的红外光学系统无热化设计效果检测方法。利用此方法对被测光学系统进行自动调焦,记录其在不同工作温度下的焦点位置并进行分析,得到被测... 无热化设计是红外光学系统设计的一项重要内容,为了检测无热化设计的效果,提出了一种基于图像处理的红外光学系统无热化设计效果检测方法。利用此方法对被测光学系统进行自动调焦,记录其在不同工作温度下的焦点位置并进行分析,得到被测光学系统在不同温度下的相对离焦量。研制了某型无热化设计效果检测系统,介绍了其系统组成、测量离焦量的工作原理、自动调焦算法和调焦区域的选择,给出了实验结果。还提出了一种基于图像灰度梯度的复合聚焦策略并进行验证。实验结果表明,其调焦速度快,重复性好,精度较高,抗噪声干扰能力强。 展开更多
关键词 无热化设计 自动调焦 红外检测 图像处理
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Research on six-degree-of-freedom calibration system for wind tunnel balances with a collimated laser beam 被引量:5
15
作者 范志刚 何瑾 +5 位作者 李润顺 贾元胜 桂兵 邱俊文 董密林 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第2期82-84,共3页
A newly-developed six-degree-of-freedom calibration system for the wind tunnel balances is introduced. The frame of the system, the functions and the operating principle of different parts are presented in detail. The... A newly-developed six-degree-of-freedom calibration system for the wind tunnel balances is introduced. The frame of the system, the functions and the operating principle of different parts are presented in detail. The system is composed of four parts: the automatically loading subsystem, the automatically resetting subsystem, the data-acquisition subsystem and the measurement subsystem. The results of some cell experiments proved that the system can meet the needs of the present calibration task of the balance. Through further improvement, the system can be also used to calibrate other devices with multi degree-of-freedom and measure the minute shifts, such as the guide rail of machine tool and the assembling of large parts and so on. 展开更多
关键词 CALIBRATION Degrees of freedom (mechanics) Laser beams Lenses
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红外系统无热化检测仪的光学系统设计 被引量:2
16
作者 于芳苏 范哲源 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期44-46,共3页
为了检验红外导引头光学系统无热化设计的效果,采用光学检测的方法对被测系统在一定的温度范围内焦点位置的偏移进行评估.详细介绍了长波红外无热化检测仪的原理,对检测仪光学系统中的各个组成部分,包括高低温箱窗口玻璃、平行光管和红... 为了检验红外导引头光学系统无热化设计的效果,采用光学检测的方法对被测系统在一定的温度范围内焦点位置的偏移进行评估.详细介绍了长波红外无热化检测仪的原理,对检测仪光学系统中的各个组成部分,包括高低温箱窗口玻璃、平行光管和红外显微物镜,进行了深入的讨论.用CODEV重点设计了一个工作在8~12μm波段,数值孔径为0.25,放大倍率为2倍,焦距80mm,全视场为12mm的红外显微物镜.最后对设计结果进行了分析,给出了系统的调制传递函数曲线和场曲畸变图,表明光学系统的像质满足使用要求. 展开更多
关键词 无热化检测 红外显微物镜 光学设计
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长焦宽谱校正二级光谱畸变光学系统设计
17
作者 李春霞 刘立珩 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期56-58,共3页
一星模拟器需要设计一长焦距宽谱段、机场2ω=8.425°的光学系统.本设计的成功在于两个关键因素.首先,打破双焦、双分透镜选用冕一火石(K-F)或火石一冕(F-K)玻璃组合的惯例,而选用火石-火石(F-F)玻璃组合,为在λ=0... 一星模拟器需要设计一长焦距宽谱段、机场2ω=8.425°的光学系统.本设计的成功在于两个关键因素.首先,打破双焦、双分透镜选用冕一火石(K-F)或火石一冕(F-K)玻璃组合的惯例,而选用火石-火石(F-F)玻璃组合,为在λ=0.85μp时二级光谱及畸变达标,前组加一块特种火石玻璃.其次,前后两组各自保留0.7mm反号的位置色差,使各谱线的球差曲线有相对应的排列顺序和大致相同的间距.设计出结构较短的系统;像质上达到了校正二级光谱。 展开更多
关键词 宽谱段 二级光谱 畸变 光学系统 航天实验室
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长焦距宽波段光学系统二级光谱及畸变——波差法参数求解(续)
18
作者 李春霞 付苓 +1 位作者 董慧莲 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第2期30-32,共3页
本文论述了用波差法求解星模拟器上的光学系统各透镜光焦度和曲率半径的方法。为了校正长焦距、宽谱段光学系统二级光谱与畸变,系统的前后组分别在正逆光路下,各自保留约同值反号的位置色差及球差,用波像差法能较准确的解出其解。
关键词 波像差 星模拟器 光学系统 二级光谱 畸变
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下一代光刻技术的EUV光源收集系统的发展 被引量:1
19
作者 祝东远 +1 位作者 张树青 李润顺 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1163-1167,共5页
当前半导体器件加工水平正在向22 nm方向发展,而最有希望实现这一尺寸的光刻技术即为EUV光刻技术。EUV光源所发出的13.5 nm辐射因为波长极短,物质对其吸收十分强烈,所以使采用透射式光学系统对辐射进行收集的可能几乎为零。如何高效地收... 当前半导体器件加工水平正在向22 nm方向发展,而最有希望实现这一尺寸的光刻技术即为EUV光刻技术。EUV光源所发出的13.5 nm辐射因为波长极短,物质对其吸收十分强烈,所以使采用透射式光学系统对辐射进行收集的可能几乎为零。如何高效地收集EUV光源发出的辐射能成为了EUV光刻技术中的一大难题。本文主要介绍了国外在EUV光源收集系统方面的发展现状,描述了两大类EUV光源收集系统(垂直入射式和掠入射式)的一些设计形式和设计实例,并对各种设计形式的EUV收集系统进行了分析和比较。还重点介绍了目前被普遍看好的内嵌式掠入射WolterⅠ型收集系统的设计与加工等情况。 展开更多
关键词 光刻 EUV 垂直入射式 掠入射式 收集效率 内嵌式 WolterⅠ型
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用于半导体激光器的等共轭距双曲柱面镜系统
20
作者 李春霞 张爱红 +1 位作者 孙东松 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第5期11-12,共2页
论述用于把窗口尺寸为0-1285m m ×3 .2390 m m 的半导体激光器发出44°×13°的发散光束压缩成在±0-0025rad 内出射光的柱面镜系统。该系统的核心是用两组互相垂直、且共轭距相等... 论述用于把窗口尺寸为0-1285m m ×3 .2390 m m 的半导体激光器发出44°×13°的发散光束压缩成在±0-0025rad 内出射光的柱面镜系统。该系统的核心是用两组互相垂直、且共轭距相等的双曲柱面镜,把激光器的条形窗口的像变粗变短;然后,再用透镜组把此像“准直”到“无限远” 展开更多
关键词 半导体激光器 双曲柱面镜 压缩 条形窗口
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