可见/红外宽光谱分色片偏振调控的设计 被引量：9

1

作者 李大琪 刘定权 张凤山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期5-8,共4页

针对光学系统中可见/红外宽光谱分色片的偏振特性,采用诱导透射法设计了满足偏振遥感光学系统能量要求的可见/红外宽光谱分色片,并对其偏振特性进行了分析.通过计算获得了透射带400~900 nm可见/红外宽光谱分色片的偏振情况,采用等效层... 针对光学系统中可见/红外宽光谱分色片的偏振特性,采用诱导透射法设计了满足偏振遥感光学系统能量要求的可见/红外宽光谱分色片,并对其偏振特性进行了分析.通过计算获得了透射带400~900 nm可见/红外宽光谱分色片的偏振情况,采用等效层理论在其基底背面设计了偏振调控膜系,对分色片透射带的偏振度加以调控.使用needle优化算法,设定了不同优化目标,得到了三种不同的设计结果,在可见光波段的偏振度范围分别为0.013~0.0376、0.068~0.108和0.098~0.147.设计结果显示分色片透射带偏振特性在一定程度上可调,调控后可以满足系统对透射光在不同偏振度下的要求. 展开更多

关键词 薄膜 可见/红外宽光谱分色片 对称等效层 偏振调控

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油气泄漏红外光谱成像探测组件研发

2

作者 张云昊 杨云朋 +4 位作者 孙秉才 刘鑫 姜洪妍 赵帅 吴斌 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期157-168,共12页

石油化工行业是经济增长的关键,因石油气具有无色无味的特点,发生微量泄漏时不易被工作人员察觉,对环境和公共安全构成严重威胁。近年来,石化企业针对石油气泄漏进行检测和定位的需求日益增大。相比于传统检测方法,红外光谱成像技术因... 石油化工行业是经济增长的关键,因石油气具有无色无味的特点,发生微量泄漏时不易被工作人员察觉,对环境和公共安全构成严重威胁。近年来,石化企业针对石油气泄漏进行检测和定位的需求日益增大。相比于传统检测方法,红外光谱成像技术因其大范围、远距离、快速定位泄漏源、动态直观等优势,受到广泛关注。文中介绍了一种基于红外光谱成像技术的油气泄漏探测组件,该组件结合了红外光谱图像技术的优势,通过攻关宽自由谱宽范围窄带高消光比滤波技术、高精度指数光刻与刻蚀等关键技术,完成覆盖长波红外谱段的多通道带通滤波器设计;结合油气泄漏检测应用场景,完成图像传感器的选型及器件耦合,最终研制出一套针对油气泄漏检测的红外光谱成像探测组件。经测试,其谱段数多于10个谱段,谱段范围覆盖8~12μm,光谱分辨率优于0.5μm。使用该成像组件对油气主要成分空间分布进行实时检测,系统理论检测极限浓度达到5.4%,为研发适用于企业现场的油气类危险化学品泄漏光谱监测技术及装备提供了有力支撑。 展开更多

关键词 气体泄漏 油气检测 长波红外 宽谱段 光谱成像

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一种用于多通道成像系统的宽光谱红外分色片 被引量：5

3

作者 段微波 刘定权 张凤山 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期397-400,共4页

介绍了一种用于1.6～13μm的宽光谱红外分色片的优化设计和制备过程.该分色片在45°情况下倾斜使用,在1.6～2.2μm其平均反射率不低于90%,9～13μm其平均透过率高于85%.光谱测试和环境可靠性实验结果表明,研制的该红外分色片满足空... 介绍了一种用于1.6～13μm的宽光谱红外分色片的优化设计和制备过程.该分色片在45°情况下倾斜使用,在1.6～2.2μm其平均反射率不低于90%,9～13μm其平均透过率高于85%.光谱测试和环境可靠性实验结果表明,研制的该红外分色片满足空间工程使用要求. 展开更多

关键词 红外分色片 优化设计 光谱测试 环境可靠性

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红外/可见光宽带分色片设计与制备 被引量：13

4

作者 林炳 于天燕 +1 位作者 刘定权 张凤山 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期393-395,共3页

红外、可见光分色片对成像光谱技术起着至关重要的作用 ,应用诱导增透概念设计宽光谱分色片 ,并在薄膜制备过程中 ,采用了光学控制结合晶体振荡控制的方法获得了符合实用要求的红外 /可见分色片 ,其 4 0 0nm～ 90 0nm范围 4 5度入射光... 红外、可见光分色片对成像光谱技术起着至关重要的作用 ,应用诱导增透概念设计宽光谱分色片 ,并在薄膜制备过程中 ,采用了光学控制结合晶体振荡控制的方法获得了符合实用要求的红外 /可见分色片 ,其 4 0 0nm～ 90 0nm范围 4 5度入射光透过率大于 80 % ,在 132 5nm～ 130 0 0nm平均反射率大于 90 % ,其光谱特性在已报道过的同类分色片中位于前沿 . 展开更多

关键词 分色片 红外 入射光 光透过率 薄膜制备 晶体 光谱 宽带 同类 可见光

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红外超宽带分光镜研究

5

作者 张静 孙文瀚 +4 位作者 付秀华 潘永刚 王奔 林兆文 石澎 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1270-1276,共7页

超宽带分光镜是光谱分析系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响傅里叶红外光谱仪的测试精度。依据光学薄膜理论,选用Ge、ZnSe和YbF_(3)作为镀膜材料,结合基板实际光谱曲线,通过光谱补偿设计方法,结合TFC软件完成膜系设计。采用电子... 超宽带分光镜是光谱分析系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响傅里叶红外光谱仪的测试精度。依据光学薄膜理论,选用Ge、ZnSe和YbF_(3)作为镀膜材料,结合基板实际光谱曲线,通过光谱补偿设计方法,结合TFC软件完成膜系设计。采用电子束蒸发离子束辅助沉积技术进行薄膜制备,通过优化沉积工艺,解决了分光镜制备过程中膜厚控制误差大导致光谱差的问题。使用Spectrum Two傅里叶红外光谱仪进行检测,在45°入射时,2.5μm~20μm波段的平均分光比为52:45.5,且环境测试结果显示,分光镜具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 光学薄膜 宽光谱红外分光镜 光谱分析 膜厚误差

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中波红外宽波段多光谱成像光学系统设计

6

作者 王海洋 明景谦 +4 位作者 贾星蕊 付艳鹏 刘永杰 王贵全 杨静 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第10期1059-1065,共7页

本文设计了一种基于滤光片的制冷型中波红外宽波段(2.7~5μm)多光谱双视场成像光学系统,可将不同波段的红外场景辐射透过相应的滤光片成像在红外制冷型探测器上。本系统将多个滤光片置于滤光轮上,并放置在探测器前,不仅能减小滤光片的... 本文设计了一种基于滤光片的制冷型中波红外宽波段(2.7~5μm)多光谱双视场成像光学系统,可将不同波段的红外场景辐射透过相应的滤光片成像在红外制冷型探测器上。本系统将多个滤光片置于滤光轮上,并放置在探测器前,不仅能减小滤光片的有效口径,同时还兼容图像的非均匀校正功能。通过转动滤光轮,系统能够得到多个所需的图谱信息,通过差分技术可以更好地提取目标信息,提升灵敏度。该系统F数为4,焦距为70 mm/280 mm,MTF接近衍射极限,具有-50℃~80℃的主动消热差功能,满足应用要求。 展开更多

关键词 多光谱 中波红外宽波段 光学系统设计

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宽光谱红外定向发射器

7

作者 邹凯 杨锐 +2 位作者 路大举 万敏 葛成良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1420-1424,共5页

由抛物面焦点发出的光线经抛物面反射后平行于抛物面的轴线出射。利用该原理研制了一种基于小尺寸、高温准黑体热源和环带型抛物面反射镜的宽光谱红外定向发射器。将小尺寸、高温准黑体辐射源置于抛物面的焦点处,采用多R共焦点环带型抛... 由抛物面焦点发出的光线经抛物面反射后平行于抛物面的轴线出射。利用该原理研制了一种基于小尺寸、高温准黑体热源和环带型抛物面反射镜的宽光谱红外定向发射器。将小尺寸、高温准黑体辐射源置于抛物面的焦点处,采用多R共焦点环带型抛物面发射镜,对于大入射角光线,采用小R抛物面;对于小入射角光线,采用大R抛物面,获得了一定发散角的近似平行辐射。利用该发射器进行了性能测试实验,结果表明:该发射器能够有效地将小尺寸红外辐射体的辐射信号进行定向发射,在3°以内的发射效率约为66.7%,获得了近似准直的宽光谱红外辐射信号。 展开更多

关键词 宽光谱红外定向发射器 环带型抛物面镜 发射效率

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宽谱段环境污染气体红外遥测技术研究 被引量：9

8

作者 郑为建 余春超 +7 位作者 杨智雄 张卫锋 王红伟 雷正刚 袁小春 张培仲 严敏 郑稚闵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期97-104,共8页

根据环境污染气体监测的广谱需求,提出了宽谱段红外光谱遥测方法,利用长波红外傅里叶干涉光谱技术,向长波红外大气窗口短波端外扩展了仪器响应波段,使之在一定条件下能够探测多数常见工业气体的指纹特征。在7.0~14.5μm波段内,采用差谱... 根据环境污染气体监测的广谱需求,提出了宽谱段红外光谱遥测方法,利用长波红外傅里叶干涉光谱技术,向长波红外大气窗口短波端外扩展了仪器响应波段,使之在一定条件下能够探测多数常见工业气体的指纹特征。在7.0~14.5μm波段内,采用差谱法和亮温法,可监测多种常用工业有毒有害气体,并可给出以浓度程长积表征的概略浓度。介绍了遥测光谱仪的性能表征方法,例举了实用型产品PARES100对11种常用工业有毒有害气体的应用实例。 展开更多

关键词 宽谱段 环境污染气体 傅里叶红外光谱仪(FTIR) 遥测

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宽谱段近红外星敏感器光学系统的设计 被引量：8

9

作者 赵坤 车驰骋 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期21-25,共5页

近红外波段测星已成为星敏感器的重点发展方向之一,针对近红外星敏感器使用波段宽的特点,依据消二级光谱理论中可行的两种消二级光谱方法,采用选取相对部分色散系数相同或接近、色散系数相差较大的玻璃组合的方法对近红外星敏感器光学... 近红外波段测星已成为星敏感器的重点发展方向之一,针对近红外星敏感器使用波段宽的特点,依据消二级光谱理论中可行的两种消二级光谱方法,采用选取相对部分色散系数相同或接近、色散系数相差较大的玻璃组合的方法对近红外星敏感器光学系统进行设计。设计了一组工作波长为900nm～1 700nm,F数为1.5,焦距为150mm的光学镜头,该镜头在宽光谱范围内实现了二级光谱的校正,在空间频率等于32lp/mm时各视场MTF均大于0.65,使系统具有良好的像质,能够满足近红外波段的测星要求。 展开更多

关键词 光学设计 近红外星敏感器 宽谱段 二级光谱

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YBCO半导体薄膜的热辐射及宽光谱响应特性的研究

10

作者 李建利 孙强 +8 位作者 刘景和 李艳红 孙晶 张亮 李国栋 黄宗坦 黄承彩 李丹 黄江平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期116-119,共4页

本文就Si为衬底的钇钡铜氧 (分子式Y1Ba2 Cu3O7-δδ≥ 0 5 ,简称YBCO)半导体薄膜的热辐射及宽光谱响应特性进行了研究 ,发现这种半导体探测器响应波段不仅在红外波段 ,而且在亚毫米波段甚至毫米波段都有良好的响应特性 ,该薄膜是继VO2

关键词 YBCO半导体薄膜 热辐射 宽光谱响应 非制冷红外焦平面阵列 红外探测器

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基于介质超表面的宽谱、大偏转角近红外光束偏转器 被引量：3

11

作者 程宏 李洪涛 +6 位作者 韩彦军 孙长征 郝智彪 熊兵 汪莱 王健 余佳东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1873-1880,共8页

设计了一种适合集成的基于介质超表面的透射式光束偏转器,可在1550 nm附近的红外波段实现大角度偏转,同时具有宽光谱、高效率的优势。根据广义斯涅尔定律设计并优化了光束偏转器的结构,由横截面为梯形的非晶硅纳米柱周期性排列在石英玻... 设计了一种适合集成的基于介质超表面的透射式光束偏转器,可在1550 nm附近的红外波段实现大角度偏转,同时具有宽光谱、高效率的优势。根据广义斯涅尔定律设计并优化了光束偏转器的结构,由横截面为梯形的非晶硅纳米柱周期性排列在石英玻璃衬底上构成,相比于传统超表面采用多个纳米柱实现离散的相位梯度,梯形纳米柱形成的连续相位梯度可以获得更好的偏转特性。利用时域有限差分算法对光束偏转器的效率、偏转角、宽光谱和入射角度依赖性等性能进行了仿真分析,采用电子束光刻等工艺制备加工出上述器件并进行了测试。仿真结果表明偏转器在1350~1650 nm波段均具备良好的偏转特性,平均透射率高于87%,平均偏转率为81%;器件在1550 nm处实现了42.8°的大偏转角,透射率为84%,偏转率为80%,且允许入射角度在-10°~5°变化。实验测试结果表明对于1550 nm波长,光束偏转角度在41°附近,器件透射率约为76%,约35%的入射光偏转到目标角度。上述方案为近红外超表面器件的设计提供了新的思路,实现了效率、偏转角和适用波长的优化,透射式光路更加适合集成,应用潜力更大。 展开更多

关键词 近红外 宽光谱、大偏转角 光束偏转器 介质超表面 梯形纳米柱

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一种改进型非交叉非对称C-T结构近红外微型光谱仪设计 被引量：3

12

作者 周颖 黄云彪 +1 位作者 李东玲 温泉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期25-33,共9页

针对基于固定光栅和阵列探测器的常规微型近红外光谱仪成本高、光谱范围窄等问题,提出了一种基于集成扫描光栅微镜的双探测器微型近红外光谱仪。该系统采用自制的集成扫描光栅微镜作为核心分光部件,可同时实现扫描与分光功能,光学系统... 针对基于固定光栅和阵列探测器的常规微型近红外光谱仪成本高、光谱范围窄等问题,提出了一种基于集成扫描光栅微镜的双探测器微型近红外光谱仪。该系统采用自制的集成扫描光栅微镜作为核心分光部件,可同时实现扫描与分光功能,光学系统设计利用两个聚焦镜和两个InGaAs单管探测器的空间布局避免不同光路之间的相互干扰,可实现双通道同时、独立工作,此外双通道探测器前内置不同截止波长的带通滤色片消除光谱重叠。采用光线追迹法建立了理论模型计算光学系统的初始结构参数;利用ZEMAX完成了光学系统的优化设计并给出优化结构参数。测试结果表明,该仪器工作波长范围:800~2532 nm,分辨率:小于12 nm(800~1600 nm)、小于17 nm(1600~2532 nm),整体尺寸:145 mm×135 mm×75 mm,具有宽光谱、小体积、低成本等优势。 展开更多

关键词 近红外 双探测器 宽光谱 微型光谱仪

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纳米氮化硅红外吸收谱的“蓝移”和“宽化”现象 被引量：5

13

作者 王涛 张立德 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 1993年第4期355-359,共5页

本文系统地测量纳米氮化硅粉体和块材的红外吸收谱,并与常规氮化硅的红外吸收谱进行比较,观察到纳米氮化硅粉体在横光学模频率(ω_(T0))附近的吸收峰存在蓝移、纳米氮化硅块材在ω_(T0)频率附近存在宽化现象。由于纳米材料的小尺寸效应... 本文系统地测量纳米氮化硅粉体和块材的红外吸收谱,并与常规氮化硅的红外吸收谱进行比较,观察到纳米氮化硅粉体在横光学模频率(ω_(T0))附近的吸收峰存在蓝移、纳米氮化硅块材在ω_(T0)频率附近存在宽化现象。由于纳米材料的小尺寸效应,纳米粒子的表面能很大,巨大的表面能使得粒子内的原子间距发生变化,产生蓝移。纳米材料的界面效应使得界面原子间距存在一定分布,导致宽化。当颗粒长大,原子间距趋于正常态,这种现象消失。 展开更多

关键词 红外吸收光谱 蓝移 宽化 氮化硅

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SF_6局部放电分解产生SOF_2特征组分的光声光谱检测 被引量：11

14

作者 裘吟君 唐炬 +2 位作者 范敏 刘岩 袁静帆 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1163-1169,共7页

为了预防SF6气体绝缘设备早期绝缘缺陷,可通过检测SF6局部放电过程中产生的特征组分氟化亚硫酰(SOF2)体积分数大小和变化规律进行判断。针对SOF2传统检测法存在的不足,引入具有检测灵敏度高、不消耗被测气体、特别适用于在线监测等优点... 为了预防SF6气体绝缘设备早期绝缘缺陷,可通过检测SF6局部放电过程中产生的特征组分氟化亚硫酰(SOF2)体积分数大小和变化规律进行判断。针对SOF2传统检测法存在的不足,引入具有检测灵敏度高、不消耗被测气体、特别适用于在线监测等优点的光声光谱检测技术。利用宽频红外光源构建了一台用于检测SOF2的光声检测实验装置。并分析了其特性参数,获得了光声信号强度与SOF2体积分数之间的关系,得到了SOF2的最低检测限为4.6×10-6。与气象色谱仪的对比检测表明:光声检测法与气相色谱法的平均检测误差为5.9%。结果说明,所提光声检测装置能有效检测SOF2,并为最终研制SOF2光声光谱在线监测系统提供关键技术支撑。 展开更多

关键词 氟化亚硫酰 光声光谱 在线监测 宽频红外光源 纵向共振光声池 最低检测限

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一种宽幅高分辨率CO_2探测仪光学系统设计 被引量：2

15

作者 朱学谦 钮新华 丁雷 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第13期96-100,共5页

为了实现空间载荷在高时间分辨率下对CO_2吸收光谱的高精度测量,以满足研究大气CO_2源和汇问题的需求,设计了一种宽幅高光谱分辨率CO_2探测仪光学系统。满足总体指标:轨道高度705 km,幅宽200 km,地面采样间隔2 km×2 km。通过采用... 为了实现空间载荷在高时间分辨率下对CO_2吸收光谱的高精度测量,以满足研究大气CO_2源和汇问题的需求,设计了一种宽幅高光谱分辨率CO_2探测仪光学系统。满足总体指标:轨道高度705 km,幅宽200 km,地面采样间隔2 km×2 km。通过采用浸没式衍射光栅作为分光元件,设计F数为1.8,光谱分辨本领20 000(光谱分辨率0.08 nm)的CO_2探测仪光学系统。光学系统由前置望远系统与类Littrow式分光系统组成。设计结果表明,系统实现了0.08 nm的高光谱分辨率,在系统奈奎斯特频率(25 lp/mm)处,系统的调制传递函数(MTF)优于0.65,探测器单个像元内衍射能量集中度高。系统具有良好的性能,满足应用需求。 展开更多

关键词 光谱成像 宽幅宽 高光谱分辨率 浸没式光栅 近红外

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基于LabVIEW的TDLAS检测系统多参数影响研究 被引量：6

16

作者 叶玮琳 涂子涵 +7 位作者 肖旭鹏 周波 潘易宇 郑志丹 吴涛 吴福培 徐严平 郑传涛 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期141-148,共8页

在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)红外气体检测系统中,用来表征气体体积分数大小的二次谐波信号,易受到各类硬件参数的影响。基于比尔朗伯定律与HITRAN数据库,使用LabVIEW研究参数对二次谐波的谐波幅值、对称度、峰宽的影响,... 在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)红外气体检测系统中,用来表征气体体积分数大小的二次谐波信号,易受到各类硬件参数的影响。基于比尔朗伯定律与HITRAN数据库,使用LabVIEW研究参数对二次谐波的谐波幅值、对称度、峰宽的影响,并进行了谐波优化仿真实验。结果表明:对于一般TDLAS检测系统,应优先选择合适的扫描幅度与滤波器阶数,使得谐波波形完整且不失真;然后尽可能增大谐波幅值与峰宽,得出最佳调制度;最后根据系统需求和自身硬件基础,选择合适的调制频率与扫描频率。 展开更多

关键词 二次谐波 红外检测技术 可调谐二极管激光吸收光谱技术 谐波幅值 谐波对称度 谐波峰宽

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光特性测量及设备

17

《中国光学》 EI CAS 1998年第2期83-83,共1页

TB96 98021267光学常数测量方法的探讨=Study of the methodsof optical parameter measurement[刊,中]/蒋安民,王笑琴,李晶(中科院上海光机所.上海(201800))∥光学技术.-1997,(4).-5-8讨论了运用宽光谱光电折射仪和C20型精密测角仪,采... TB96 98021267光学常数测量方法的探讨=Study of the methodsof optical parameter measurement[刊,中]/蒋安民,王笑琴,李晶(中科院上海光机所.上海(201800))∥光学技术.-1997,(4).-5-8讨论了运用宽光谱光电折射仪和C20型精密测角仪,采用不同的方法对各种类型的光学材料进行了从紫外到近红外光谱区域内光学常数的测量,并着重介绍如何运用测角仪在可见光区域内对各种楔型块进行光学常数的测定。图3表3(邵亚荣) 展开更多

关键词 光学常数 区域内 近红外光谱 光学材料 光学技术 精密测角仪 折射仪 宽光谱 可见光 光功率计

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