資源描述:
《雙色紅外共光路輻照度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、摘要高性能的紅外目標(biāo)模擬器輻照度測(cè)量系統(tǒng)在軍用和民用方面都有重要的應(yīng)用價(jià)值,特別是在目標(biāo)不充滿視場(chǎng)的情況下,雙色紅外共光路測(cè)量系統(tǒng)能更精確地測(cè)量目標(biāo)輻照度。針對(duì)測(cè)量紅外目標(biāo)模擬器的輻照度值所設(shè)計(jì)的輻照度測(cè)量系統(tǒng),其光學(xué)系統(tǒng)特點(diǎn)是改善輻射光束的能量分布,將能量集中到探測(cè)器上。本文系統(tǒng)工作波段為3~5Ilm的中波紅外和8~12um的長波紅外,根據(jù)國內(nèi)外單色紅外探測(cè)器和雙色紅外探測(cè)器的發(fā)展情況和兩種探測(cè)器的不同特點(diǎn),本文基于光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX,分別設(shè)計(jì)了兩種滿足不同類型探測(cè)器的紅外光學(xué)系統(tǒng)。雙色紅外探測(cè)器對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)利用三片式結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)
2、結(jié)果表明其結(jié)構(gòu)簡單,傳函響應(yīng)度高,實(shí)用性強(qiáng);單色探測(cè)器對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)利用卡式系統(tǒng)作物鏡,并對(duì)兩個(gè)波段利用分光濾光片進(jìn)行分光,設(shè)計(jì)結(jié)果表明其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成像質(zhì)量滿足輻照度測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的要求。光學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果為:3~5pm的中波紅外波段和8~12um的長波紅外波段在兩個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)較好的完成了像差校正,系統(tǒng)畸變都很小,最大不超過0.7%,調(diào)制傳遞函數(shù)曲線均接近衍射極限。關(guān)鍵詞:紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)雙色紅外共光路輻照度測(cè)量ABSTRACTAhj曲performanceirradiancemeasurementsystemforinfraredtarget
3、simulatorhassignificantapplicationvalueinmilitaryuseandciviluse,especiallywhentargetcan。tfillupthefieldofview,thissystemcanmeasuretheirradiancemoreprecisely.Asforinfraredtargetsimulatorirradiancemeasurememsystem,itf.eatllresindevelopingirradiatelightbeamenergydistributio
4、n,andfocustheenergyontothedetector.ThesystemincludesMWIRandLWIRwavebands,accordingtothedifferentdevelopingsituationandfeaturesofthesingle—colorIRFPA(infraredfocalplanearray)anddual-colorIRFPAhomeandabroad,thepaperdesignstwodifferentopticalsystemsfordifferenttypesofIRFPAb
5、asedonopticaldesignsoftwareZEMAX.Theopticalsystemwithdual—colorIRFPAadoptstriple—lensstructure,thedesignresultsshowthattheentirestructureissimple,MTFresponseishigher,andtheutilityisbetter:butforthesingle—colorIRFPAsystem,thepaperadoptsCassegrainsystemasobjectiveofthesyst
6、em,andsplitstwowavebandlightbeamsbyusinglightfilter,theresultshowsthattheentirestructureisrelativelycomplicate,however,itcanbeusedintherequestedopticalsystem.Theresultofthesystemis:simultaneouslyadjuststheaberrationsbothinthewavebandofmiddleinfrared3-59inwavebandandlongi
7、nfrared8—129mwaveband,systemdistortionsarebothsmall,thebiggestdistortioniSabout0.7%;andtheMTFapproachesthediffractionlimit.KeyWords:]efmredOpticalSystemDesignDual--bandInfraredCo-·opticalPathlrradianceMeasurement第一章緒論弟一早瑁T匕1.1課題研究的目的及意義輻照度是計(jì)量輻射中基本的參數(shù),為研究各種輻射源提供了重要依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)紅外
8、目標(biāo)模擬器使用的輻照度值一般非常小,量級(jí)可以達(dá)到1010W/cm2,即使目前國內(nèi)輻照度測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到10。11W/cm2,仍然很難用探測(cè)器進(jìn)行直接測(cè)量。目前國內(nèi)外的紅外焦平面探測(cè)器所能夠感知的最小輻照度信