国家自然科学基金(10874181)
- 作品数：10 被引量：58H指数：5
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- 相关领域：机械工程理学电子电信更多>>
- 国外红外光谱连续变焦成像系统的研究进展被引量：6
- 2014年
- 相比红外光谱定焦成像系统和红外光谱两档成像系统而言,红外光谱连续变焦成像系统具有连续变化的视场,可对目标进行连续成像,是未来红外光谱成像技术的发展方向。为了提高红外光谱连续变焦成像系统的探测性能、实现低成本、良好的消热差性能,近年来国外开发了一些新技术。概述了国外红外材料、红外探测器、冷光阑等方面的新技术,及这些新技术在红外光谱变焦成像系统中的具体应用,列举了使用新型红外材料实现消热差的红外目标探测连续变焦系统,中波红外、长波红外光谱双波段连续变焦系统,高变焦比红外光谱连续变焦系统,应用可变冷光阑技术的红外光谱连续变焦系统设计实例,作为国内红外光谱变焦成像系统发展的借鉴。
- 白瑜邢廷文蒋亚东
- 关键词：红外光谱变焦镜头探测器双波段
- 采用奇偶函数法的平面面形绝对测量技术仿真分析被引量：6
- 2012年
- 随着现代工业和科学技术的飞速发展,特别是近代大规模集成电路技术的不断提高,对系统精度的要求日益提高。在光刻系统中,越来越短的特征尺寸要求我们使用更高精度的光刻物镜。在这之前我们需要更高精度的检测技术来满足加工及系统集成的需要。高精度移相干涉仪的测量结果包含了待测面和参考面的误差,移相干涉测量法的测量精度受限于参考面的精度。绝对测量方法通过移除参考面的误差,从而达到提高测量精度的目的。回顾了光学平面面形绝对测量方法,重点描述了基于奇偶函数的绝对测量方法。分析了旋转角度误差对测量结果的影响,通过旋转更小的角度求出了高阶面形拟合分量,给出了求高阶面形拟合分量的通项公式。
- 贾辛邢廷文魏豪明李云
- 关键词：光学检测绝对测量奇偶函数面形检测
- 一种新型复合变焦光学系统被引量：14
- 2017年
- 基于复合变焦光学系统原理,提出了一种新型复合变焦光学系统结构。该结构将连续变焦与两档变焦结合,可以增大变焦光学系统的焦距变化范围,实现更大的搜索范围和更远的跟踪距离。建立了新型复合变焦系统光学设计的数学模型。在该模型的指导下,针对像元数为320×240,像元尺寸为30μm×30μm的长波红外非制冷焦平面探测器,设计了一款新型复合变焦光学系统。该系统工作波段为8~12μm,焦距变化范围为10~360mm,在10~60mm时,F数为2,在60~360mm时,F数为4。对光学系统凸轮曲线和性能进行了分析。结果表明,该系统具有变倍比大、结构简单、像质好和变焦轨迹平滑等优点,验证了该数学模型的有效性。
- 操超廖志远白瑜杨正李帅
- 关键词：几何光学连续变焦
- 衍射光学元件的加工工艺及其在各种光谱镜头中的应用被引量：1
- 2014年
- 综述了当前衍射光学元件的加工制作工艺方法,包括光刻法、薄膜沉积法、直写法、金刚石车削法、准分子激光加工法、灰阶掩模法和复制法。详细说明了这几种方法加工衍射光学元件的工艺过程,并分析了各种加工方法的优缺点。介绍了衍射光学元件在各种光谱镜头中的应用,分别给出了衍射面在可见光波段、红外波段和紫外波段系统中的具体设计实例。最后得出结论,说明衍射光学元件可以增加设计自由度,简化系统结构,减小体积,减轻质量,改善像差,提高系统成像质量。
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- 关键词：衍射光学光刻金刚石车削
- 一种改进型的红外三反射镜探测成像系统被引量：2
- 2013年
- 长焦距、多谱段、轻量化成像系统具有分辨率高、轻小型等优点,是目前成像系统设计的一个重要研究方向。针对制冷型红外同轴三反射结构中心遮拦大的不足,提出了一种改进型的同轴三反射镜成像系统,在系统三镜后加平面反射镜,将系统光线进行折转,利用三个反射镜的二次曲面系数校正轴外像差,给出了具体的设计思路及考虑问题,并给出了一个焦距f=400mm,F/#为4,全视场角为1.72°的设计实例。设计结果表明,系统成像质量接近衍射极限。
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- 关键词：红外探测成像系统
- 具有变视场性能的中红外光谱系统设计与研究
- 2014年
- 为了用同一设备对目标在中红外光谱段同时实现跟踪和捕获，针对像元尺寸为15μm＆#215;15μm的新型大面阵640＆#215;512红外探测器，设计了一套大面阵中红外光谱变视场探测成像系统，系统光谱范围为3．7～4．8μm，F数为4．0，窄视场为0．45＆#176;，宽视场为0．90＆#176;，通过利用机械机构在窄视场结构中切入两片透镜实现宽视场结构，应用二次成像技术不仅有效减小了前固定组透镜口径，而且实现了100％冷光阑匹配，减小了进入红外探测器的杂光。该系统仅采用了锗和硅两种常用的红外材料，为了有效校正系统的轴外像差和高级像差，并保证变视场系统两种结构的齐焦性，系统应用了非球面技术。设计结果表明，奈奎斯特频率33 lp＆#183;mm-1处，系统的窄视场和宽视场的传递函数值均优于0．2，所有视场畸变均小于0．5％，具有优良的成像性能。在极端温度-35～55℃范围时，该大面阵中红外光谱变视场探测成像系统窄视场结构和宽视场结构的成像质量变化不大，满足使用要求。
- 白瑜邢廷文蒋亚东冯成
- 关键词：红外光谱
- 长焦距高分辨率红外两档变焦光学系统设计被引量：4
- 2014年
- 针对中波制冷型640×512凝视型焦平面探测器,设计了一款长焦距高分辨率中波红外两档变焦光学系统。该系统工作波段为3.7-4.8μm,F数为4.0,长焦距为800mm,短焦距为400mm,采用二次成像技术不仅减小了前固定组镜子的口径,而且实现了100%冷光阑匹配。系统采用锗和硅两种红外材料,通过引入非球面来校正轴外像差和高级像差。设计结果表明,系统在33lp/mm处,短焦距和长焦距的传递函数值均优于0.2,全视场畸变小于0.5%,具有结构紧凑、分辨率高、像质好等优点。
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- 关键词：光学设计红外光学变焦镜头
- 拼接式全景头盔红外夜视仪系统设计被引量：2
- 2014年
- 大视场、轻量化、小型化成像系统是目前各类光电探测设备的发展方向,提出了一种采用4路小口径红外镜头拼接实现全景成像的红外夜视仪设计方案,给出了该全景头盔式红外夜视仪的实现原理。系统由红外物镜系统、图像拼接处理器、OLED微显示器、红外目镜系统组成,确定了全景头盔式红外夜视仪的设计参数,并给出了一个视场可达150°的超大视场红外夜视仪成像系统设计实例。
- 白瑜程习敏冯成邢廷文林妩媚蒋亚东
- 关键词：红外夜视仪全景成像
- 国外高变焦比中波红外镜头的研究进展被引量：11
- 2015年
- 与红外定焦镜头和红外两档变焦镜头相比,红外连续变焦镜头具有连续可变的视场,可对目标进行连续的跟踪,是未来红外成像技术的发展方向。随着光学冷加工、精密机械加工、镀膜技术等工艺水平的不断进步,以及现代科技的发展要求,红外变焦镜头向高变焦比方向发展,同时还须保持良好的成像和消热差性能。概述了国外各种高变焦比中波红外镜头的结构和设计方法,包括20×高变焦比中波红外镜头、30×高变焦比中波红外镜头、300×高变焦比中波红外镜头,总结了一套高变焦比中波红外镜头设计经验,对国内高变焦比中波红外镜头的应用发展研究有借鉴价值。
- 白瑜邢廷文李华蒋亚东冯成
- 关键词：应用光学红外光学中波红外
- 共孔径消热差红外双波段光学系统被引量：14
- 2016年
- 设计了适用于制冷型320×256中波红外凝视焦平面阵列探测器和320×256长波红外凝视焦平面阵列探测器的共孔径消热差折反射式红外双波段光学系统。该系统在中波3.7~4.8μm,长波7.7~11.7μm,环境温度10~40℃下工作,其焦距为292mm,视场角为1.56°×1.875°,F/#为1.93,满足100%冷光阑效率。设计的系统共用主镜、次镜和准直镜组,利用分光镜实现中波红外、长波红外光谱分光,后接各自的校正镜组校正剩余像差。给出了设计原理、设计过程和工程设计时需考虑的一些因素,通过选择合适的光学材料、机械材料和分配光焦度,实现了两路系统在10~40℃环境温度下具有良好的成像性能。该系统成像质量良好、可加工性好、装配难度小、工程可实施性强。
- 白瑜廖志远廖胜任栖峰陈为林妩媚邢廷文蒋亚东
- 关键词：光学设计红外光学系统
