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基于张正友标定法的红外靶标系统

光学精密工程 2019年第8期27卷 1828-1835页

作者：王谭王磊磊张卫国段晓韬王婉丽西安应用光学研究所

高精密红外靶标是红外成像领域的重点研究内容之一。基于张正友标定原理,通过材料温度和表面辐射特性设计适合于红外标定的简便式精密靶标;基于张正友标定方法的基本原理,提出靶板设计的基本要素;根据表面辐射机理、靶面特征点的几何位... 详细信息

高精密红外靶标是红外成像领域的重点研究内容之一。基于张正友标定原理,通过材料温度和表面辐射特性设计适合于红外标定的简便式精密靶标;基于张正友标定方法的基本原理,提出靶板设计的基本要素;根据表面辐射机理、靶面特征点的几何位置关系及热力学原理,设计高低辐射区域具有锐利分界线的靶板,并借助成像原理分析靶板板面误差精度,获得符合基本要素的简便式高精密靶标。对设计的靶标进行试验,结果表明:该靶板在较低温差载荷(相对于室温22℃)的作用下,靶面高辐射区和低辐射区边界锐利,能够为标定提供精确的特征点,标定反投影均方根误差小于0.16 pixel,适合于红外成像系统的高精密标校。

关键词：靶标系统红外成像系统相机标定

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减小球差的环带透镜设计

光学技术 2007年第S1期33卷 84-85,88页

作者：胡博焦明印西安应用光学研究所光学技术研究室西安710065

根据光线经过折射面后像距和折射面参数之间的关系,将折射面划分为若干同心圆环,各圆环之间沿光轴有一定的轴向间隔。一束平行于光轴的光线入射后,经过不同部分光线的像点相互重叠从而使球差减小。根据上述思想用单透镜构造一个透镜称... 详细信息

根据光线经过折射面后像距和折射面参数之间的关系,将折射面划分为若干同心圆环,各圆环之间沿光轴有一定的轴向间隔。一束平行于光轴的光线入射后,经过不同部分光线的像点相互重叠从而使球差减小。根据上述思想用单透镜构造一个透镜称为环带透镜,然后以环数为2的透镜为例用CODE V进行像差分析。和双胶合透镜比较得出:环带透镜的球差、波像差以及轴上点的弥散斑优于胶合透镜,同时光学传递函数指标提高,接近衍射极限。

关键词：球差环带透镜透镜设计光学传递函数

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反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定平台

光学精密工程 2019年第10期27卷 2224-2232页

作者：李红光彭富伦姜旭迟圣威胡正良西安应用光学研究所

为满足高机动装甲车辆对光电瞄准系统视轴高稳定精度的要求,设计了光路中嵌入快速反射镜的反射镜式光电系统复合轴稳定平台。首先,利用施奈尔反射镜定律的矢量方程,构建系统视轴矢量方程,研究其运动特性、稳定补偿原理;然后,分析了控制... 详细信息

为满足高机动装甲车辆对光电瞄准系统视轴高稳定精度的要求,设计了光路中嵌入快速反射镜的反射镜式光电系统复合轴稳定平台。首先,利用施奈尔反射镜定律的矢量方程,构建系统视轴矢量方程,研究其运动特性、稳定补偿原理;然后,分析了控制方法、控制系统频率特性,分析结果显示,传统稳定平台控制系统的截止频率26 Hz,而复合控制系统的截止频率为215 Hz,控制系统带宽提升了8倍以上;最后,构建了复合轴稳定平台实验装置、测试装置,介绍了实验方法、稳定精度测试原理,开展了复合轴平台与传统平台的稳定精度比较实验。实验结果表明,在相同的实验条件下,复合轴平台较传统平台的稳定精度提高了5倍以上,反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定平台能够实现光电瞄准镜的高精度稳定。

关键词：反射镜式光电系统光路内嵌复合轴快速反射镜瞄准线稳定

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基于超材料的中波红外宽带偏振转换研究

物理学报 2017年第13期66卷 75-79页

作者：金柯刘永强韩俊杨崇民王颖辉王慧娜西安应用光学研究所西安710065

基于硅纳米块阵列和亚波长金属光栅,硅纳米块长轴与金属光栅夹角为45°,本文设计了一种高效、宽带偏振转换结构.模拟计算表明该结构实现了线偏振光90°旋转,在3.4—4.5μm波段偏振转换率大于60%,在3—5μm光谱范围内的转换对比率大于10... 详细信息

基于硅纳米块阵列和亚波长金属光栅,硅纳米块长轴与金属光栅夹角为45°,本文设计了一种高效、宽带偏振转换结构.模拟计算表明该结构实现了线偏振光90°旋转,在3.4—4.5μm波段偏振转换率大于60%,在3—5μm光谱范围内的转换对比率大于10~4.由于该结构光学性能优异,制备难度低,可以应用于光传输控制.

关键词：偏振转换亚波长金属光栅超材料纳米块

长波红外干涉光谱成像仪比较及变间隙法布里-珀罗型光谱成像仪设计

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兵工学报 2019年第8期40卷 1641-1647页

作者：孟合民高教波王楠吴江辉高泽东赵宇洁刘方西安应用光学研究所

长波红外光谱成像技术在矿物探测、危险化学品识别等方面有广阔应用前景。针对长波干涉光谱成像技术的小型化及多平台应用需求,分析了两反射面Sagnac型、三反射面Sagnac型、静态Michelson干涉型、摆臂式Michelson干涉型和变间隙法布里-... 详细信息

长波红外光谱成像技术在矿物探测、危险化学品识别等方面有广阔应用前景。针对长波干涉光谱成像技术的小型化及多平台应用需求,分析了两反射面Sagnac型、三反射面Sagnac型、静态Michelson干涉型、摆臂式Michelson干涉型和变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉型5种常用的干涉型光谱成像仪方案,从体积、稳定性、装调精度要求和光学系统复杂度等方面比较了各方案的优缺点,研制了变间隙F-P光谱成像仪原理样机。采用重排、切趾、傅里叶变换、光谱辐射标定等处理方法准确反演出目标的光谱,并使用该原理样机对甲基磷酸二甲脂化学品进行了探测试验,其测试结果与高精度MR170光谱仪测试结果一致。

关键词：红外光谱成像干涉光谱方案比较数据处理

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热电制冷器热模型建立与修正方法研究

工程热物理学报 2017年第4期38卷 847-854页

作者：施道云杨光张卫国侯军占高瑜迟圣威西安应用光学研究所西安710065

影响热电制冷器仿真温度的输入参数较多且不易准确测得导致建立高精度仿真模型较为困难。为此,提出了一种热电制冷器热模型建立与修正方法。首先建立热电制冷器温度场仿真模型,并基于Spearman相关级数对影响仿真温度的参数进行灵敏度辨... 详细信息

影响热电制冷器仿真温度的输入参数较多且不易准确测得导致建立高精度仿真模型较为困难。为此,提出了一种热电制冷器热模型建立与修正方法。首先建立热电制冷器温度场仿真模型,并基于Spearman相关级数对影响仿真温度的参数进行灵敏度辨识,确定强相关参数和弱相关参数;然后以热电制冷器的实测温度值为目标,采用多岛群遗传算法对强相关参数进行修正;在此基础上,再对弱相关参数进行修正;最后运用霍克基维斯直接搜索算法对修正后的参数进行更为精确的修正,得出了电流为3.6 A时模型输入参数的修正值。采用相同方法获得了电流在0~3.9 A范围内输入参数的修正值。据此建立的热模型,仿真值与实测值最大误差小于4.9℃(-5~100.5℃范围内),表明该热模型的建立与修正方法合理有效。

关键词：热电制冷器热模型灵敏度分析模型修正

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航空光电系统瞄准线惯性稳定技术研究

中国科学：技术科学 2023年第9期53卷 1476-1492页

作者：王惠林姜世洲杜言鲁谢娜程刚西安应用光学研究所西安710065

从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对... 详细信息

从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对瞄准线惯性稳定性能的影响,指导惯性稳定平台结构与控制系统设计.为满足航空光电系统远程探测的需求,克服内部光学元件相对位移或变形引起的瞄准线抖动,在惯性稳定平台基础上引入基于参考光的高精度瞄准线惯性稳定技术,并开展了相关分析与实验工作,最后对瞄准线惯性稳定技术的发展提出了几点建议.

关键词：航空光电系统瞄准线惯性稳定扰动因素控制回路结构特性

脉冲LDA侧面泵浦大能量Nd:YAG激光器时变热效应分析

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强激光与粒子束 2015年第6期27卷 24-31页

作者：韩耀锋张若凡杨鸿儒段园园雷俊杰西安应用光学研究所西安710065

建立了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦棒状Nd:YAG增益介质时变热效应理论计算模型。采用有限元Ansys软件模拟分析了脉冲LDA侧面泵浦大能量固体激光器的时变热效应特性。研究结果表明,所研究的脉冲LDA侧面泵浦大能量Nd:YAG激光器热效应具... 详细信息

建立了激光二极管阵列(LDA)侧面泵浦棒状Nd:YAG增益介质时变热效应理论计算模型。采用有限元Ansys软件模拟分析了脉冲LDA侧面泵浦大能量固体激光器的时变热效应特性。研究结果表明,所研究的脉冲LDA侧面泵浦大能量Nd:YAG激光器热效应具有时变特性,介质横截面内中心点处的稳态温度场分布随时间呈锯齿形周期变化,锯齿形变化频率为LDA泵浦频率,脉冲LDA泵浦参数对介质稳态温度场分布有较大影响。分析和计算了介质内热梯度、应力双折射以及激光晶体端面效应等导致的晶体热透镜焦距。计算表明,介质的热焦距主要来源于介质内温度梯度引起的热透镜焦距。

关键词：热效应有限元法固体激光器时变温度分布

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机载红外诱铒弹光谱辐射特性研究

激光与红外 1999年第3期29卷 170-172页

作者：王军蒋鹏高教波冯曰友西安应用光学研究所

描述了机载红外诱铒弹的光谱辐射特性，给出了１．３～３μｍ，３～５μｍ，８～１４μｍ波段的光谱辐射曲线及时域特性曲线，对红外诱耳弹的对抗特性及其改进方法进行了分析。

关键词：红外诱耳弹红外制导红外对抗光谱辐射