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液态透镜研究现状与发展分析

应用光学 2019年第6期40卷 1126-1138页

作者：顾海鹏洪华杰范纪红国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073 西安应用光学研究所陕西西安710065

当前的光电侦察领域设备不断地向轻、小型化发展,而传统变焦光学系统的体积与质量往往达不到微小型光电侦察平台的载荷要求,因此小型无人机等侦查平台只能搭载定焦镜头,制约了分辨率与侦查距离的提升,限制了侦查能力。液态透镜技术利用... 详细信息

当前的光电侦察领域设备不断地向轻、小型化发展,而传统变焦光学系统的体积与质量往往达不到微小型光电侦察平台的载荷要求,因此小型无人机等侦查平台只能搭载定焦镜头,制约了分辨率与侦查距离的提升,限制了侦查能力。液态透镜技术利用单片透镜即可实现透镜焦距的调节,大大减小了光学系统的体积,且其变焦响应速度快、变焦范围大,由液态透镜组合的光学系统可以在固定的小体积内实现快速变焦,在军民领域都有广阔的应用前景。该文对前人的理论基础与研究方法进行了调研与综述,简述了液态透镜的5种基本原理,并分析了各自的特点,分别介绍了国内外液态透镜的研究现状,指出了不同液态透镜的优缺点及未来的发展与研究方向。

关键词：液态透镜液压驱动电润湿效应光学设计弹性薄膜

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相关光子自校准微光辐亮度计的光学设计

光子学报 2023年第12期52卷 112-125页

作者：史佳庆俞兵储隽伟范纪红胡友勃李健军中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 西安应用光学研究所西安710065

为满足气候监测、微光辐射计量、单光子计量等定量应用需求,设计了基于相关光子自校准的紧凑型三通道微光辐亮度计,其光谱范围为460~1550nm,辐亮度测量范围为1×10^(-9)~1×10^(-6)W/(cm^(2)·sr·nm)。设计时考虑整机的集成化、小型化... 详细信息

为满足气候监测、微光辐射计量、单光子计量等定量应用需求,设计了基于相关光子自校准的紧凑型三通道微光辐亮度计,其光谱范围为460~1550nm,辐亮度测量范围为1×10^(-9)~1×10^(-6)W/(cm^(2)·sr·nm)。设计时考虑整机的集成化、小型化和模块化,将8个光谱波段集成为三通道结构。其中可见光近红外波段采用自由空间耦合,短波红外波段采用多模光纤耦合方式。通过设计优化分析,微光辐亮度计的第一、二通道的聚焦光斑满足Si单光子探测器光敏面300μm像元要求,第三通道的聚焦光斑满足多模光纤62.5μm芯径和0.22数值孔径要求,三个通道的聚焦光斑均可被单光子探测器光敏面接收,满足设计目标,可为后续的工程化应用提供参考。

关键词：辐射定标辐亮度计光学设计相关光子微光

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低噪声红外辐射计设计

应用光学 2013年第4期34卷 663-666页

作者：胡铁力申越郭羽范纪红马世帮张玫刘瑞星谢毅辛舟西安应用光学研究所陕西西安710065 中国兵器科学研究院北京100089

为解决热像仪测试设备校准问题,设计了内部参考黑体温度与环境温度相等的红外辐射计。为评估精密红外辐射计的性能指标,指导精密红外辐射计的设计,建立了红外辐射计NETD(噪声等效温差,Noise equivalent temperature difference)数学模... 详细信息

为解决热像仪测试设备校准问题,设计了内部参考黑体温度与环境温度相等的红外辐射计。为评估精密红外辐射计的性能指标,指导精密红外辐射计的设计,建立了红外辐射计NETD(噪声等效温差,Noise equivalent temperature difference)数学模型。估算了在不同电子带宽、光谱波段下红外辐射计的NETD。结果表明,当噪声带宽小于1Hz时,红外辐射计自身的NETD在MWIR(mid-wavelength infrared)、LWIR(long wavelength infrared)波段均小于0.01℃,能够满足热像仪测试设备校准需要。

关键词：红外热像仪红外辐射计黑体辐射温度噪声等效温差

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大口径积分球光源绝对辐射定标技术研究

应用光学 2020年第6期41卷 1236-1240页

作者：袁林光占春连卢飞范纪红李燕吴李鹏尤越西安应用光学研究所陕西西安710065

为了实现大口径积分球光源高精度绝对辐射定标,研究了基于钨带灯比对的光谱辐射亮度定标方法,通过同心圆扫描分析了空间光谱辐射均匀性定标方法,研制了绝对辐射定标装置,校准了出光口径为Ф300 mm积分球光源的光谱辐射亮度、亮度、色温... 详细信息

为了实现大口径积分球光源高精度绝对辐射定标,研究了基于钨带灯比对的光谱辐射亮度定标方法,通过同心圆扫描分析了空间光谱辐射均匀性定标方法,研制了绝对辐射定标装置,校准了出光口径为Ф300 mm积分球光源的光谱辐射亮度、亮度、色温值,实验验证光谱辐射亮度绝对定标的不确定度优于4%。

关键词：积分球光源辐射定标光谱辐射亮度色温

激光光学元件高反射比测试方法关键技术的研究

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激光光学元件高反射比测试方法关键技术的研究

中国光学学会2011年学术大会

作者：秦艳侯西旗范纪红北方光电集团有限公司

本文介绍了一种采用在单次反射测量方法的基础上,结合激光稳功率技术、精密探测技术以及双光路测量技术,来测量激光光学元件高反射比的新方法。然后深入地分析了使用这种新方法,其关键技术:光束的优化,稳功率激光束的获得及光路调整、... 详细信息

本文介绍了一种采用在单次反射测量方法的基础上,结合激光稳功率技术、精密探测技术以及双光路测量技术,来测量激光光学元件高反射比的新方法。然后深入地分析了使用这种新方法,其关键技术:光束的优化,稳功率激光束的获得及光路调整、精密探测系统、监视探测系统、光电流的精确测量以及测试系统屏蔽技术对激光光学元件高反射比测量结果的影响。并给出了对整套装置的不确定度评定,波长632.8nm处U=0.0001（k=2）,波长1064nm处,U=0.0005（k=2）。

关键词：高反射比单次反射测量激光稳功率技术精密探测技术双光路测量技术

来源： cnki会议评论

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基于光线追迹法的低温辐射计光吸收腔设计

红外与激光工程 2022年第8期51卷 445-450页

作者：俞兵储隽伟范纪红腾国奇王曼杨传森郭磊袁林光李燕金伟其北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 西安应用光学研究所陕西西安710065 北京东方计量测试研究所北京100029

当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由... 详细信息

当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由于吸收腔涂层中复杂的光-物质相互作用,系统的光-电加热路径难以重合,黑体腔热传导分布的梯度差异导致误差的产生。当前国际上对光电不等效性产生的影响仍缺乏直观清晰的认知。在此,利用蒙特卡洛光线追迹方法,文中对低温辐射计吸收腔辐照度的空间分布进行了仿真。计算表明:当吸收腔斜底角控制在60°,涂层吸收率达到0.95时,系统在激光进入的第一次与第二次反射中分别吸收了98%与1.9%的能量,比例约为51.2∶1。通过在吸收腔斜底板和下侧面同时布置加热器,可实现光加热、电加热路径的耦合。进一步地,通过分别计算单加热器与双加热器布置下系统温度随时间的变化,文中证明了加热路径的不同将引入约为0.005%的光电不等效性。

关键词：低温辐射计光电不等效性加热器布置光线追迹法吸收腔

低温辐射计紫外探测器光谱响应度测试技术研究

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应用光学 2022年第2期43卷 311-316页

作者：李燕范纪红俞兵袁林光孙宇楠秦艳马力西安应用光学研究所陕西西安710065

通过研制真空多光路切换组件,结合Y型真空比较通道、探测器真空舱,在保证超高真空环境的前提下,实现激光、紫外连续可调单色光以及真空紫外单色光3个光路的快速切换,从而以低温辐射计为基准,以紫外增强硅陷阱探测器为传递标准,实现波长1... 详细信息

通过研制真空多光路切换组件,结合Y型真空比较通道、探测器真空舱,在保证超高真空环境的前提下,实现激光、紫外连续可调单色光以及真空紫外单色光3个光路的快速切换,从而以低温辐射计为基准,以紫外增强硅陷阱探测器为传递标准,实现波长115 nm~400 nm紫外探测器绝对光谱响应度的测量,实验验证绝对光谱响应度测量不确定度在115 nm~230 nm可达到0.8%~1.5%(k=2),在230 nm~400 nm可达到0.5%~1.0%(k=2)。

关键词：光路切换低温辐射计紫外光谱响应度测量

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成像光谱仪绝对辐射定标技术研究

应用光学 2013年第4期34卷 629-632页

作者：范纪红赵生禄占春连袁良李正琪卢飞李燕西安应用光学研究所陕西西安710065 陆航驻西安地区代表室陕西西安710065

为了实现成像光谱仪绝对辐射定标,以高稳定均匀光源为基础,结合单色仪、大口径平行光管和标准辐射计,建立了一套绝对辐射定标系统。在绝对辐射定标系统上采用替代法标准辐射计标定出被测成像光谱仪入瞳面上的光谱辐射照度,通过获得被测... 详细信息

为了实现成像光谱仪绝对辐射定标,以高稳定均匀光源为基础,结合单色仪、大口径平行光管和标准辐射计,建立了一套绝对辐射定标系统。在绝对辐射定标系统上采用替代法标准辐射计标定出被测成像光谱仪入瞳面上的光谱辐射照度,通过获得被测成像光谱仪各像元的输出信号,计算得到各像元的光谱辐射照度响应度,从而实现成像光谱仪可见到远红外波段范围内的绝对辐射定标。实验验证成像光谱仪绝对辐射定标的不确定度优于5%。

关键词：成像光谱仪辐射定标标准辐射计

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紫外计量测试技术研究

紫外计量测试技术研究