渐晕对红外光学系统光谱透过率测量的影响

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作者 吴逸平 金尚忠 +7 位作者 窦苡 李四维 王学新 胡铁力 何玉兰 俞兵 张云龙 尤越 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1238-1244,共7页

在基于回返法的红外光学系统光谱透过率测试系统中,光阑等元件的位置在测量时会对红外镜头测量光谱透过率造成影响。针对这一问题,通过建立渐晕模型,对测试系统的测量段光束的渐晕进行了分析,推导出光阑等元件放置在不同位置处产生的渐... 在基于回返法的红外光学系统光谱透过率测试系统中,光阑等元件的位置在测量时会对红外镜头测量光谱透过率造成影响。针对这一问题,通过建立渐晕模型,对测试系统的测量段光束的渐晕进行了分析,推导出光阑等元件放置在不同位置处产生的渐晕公式。实验结果表明,保持空测和实测的相对渐晕一致,可以有效减小渐晕变化对红外镜头透过率测量的影响。 展开更多

关键词 红外镜头透过率 回返法 透过率测试系统 光阑渐晕

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红外光学系统光谱透射比校准技术 被引量：2

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作者 李四维 王学新 +4 位作者 谢毅 郭羽 闫晓宇 杨毓鑫 张旭 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第4期868-873,共6页

针对红外光学系统透射比参数无法准确测量的问题,开展了红外光学系统光谱透射比测量和校准技术研究。通过对积分球法、大面积均匀源法等测量方法进行分析,研究构建了基于回返射法的红外光学系统光谱透射比校准装置,并建立了完整的光谱... 针对红外光学系统透射比参数无法准确测量的问题,开展了红外光学系统光谱透射比测量和校准技术研究。通过对积分球法、大面积均匀源法等测量方法进行分析,研究构建了基于回返射法的红外光学系统光谱透射比校准装置,并建立了完整的光谱透射比量值溯源和量传链条。利用该装置实现了2μm~14μm波长范围的光谱透射比测量,对测量结果进行不确定度分析,结果为2%。相对于以往的透射比测量装置,该装置的测量结果具有更高的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 红外光学系统 光谱透射比测量 回返射法 测量不确定度

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测量大口径光学元件反射率用精密扫描系统误差分析 被引量：1

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作者 张彪 张金玉 +5 位作者 吉晓 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期380-385,共6页

为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果... 为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果表明在垂直于光束传播方向上,水平偏差在0.29 mm时,测量误差在10^(-6)量级;腔长的变化量较小时,可通过对衰荡腔腔镜的调节,实现对旋转轴偏差的补偿及对系统的精细调节。通过拟合处理光强与时间的数据得到对应的一次指数函数拟合曲线,并通过计算得到衰荡时间和反射率,经过对比分析可知,该误差分析方法能比较有效地测量腔镜的反射率,并能减小实验数据本身带来的误差。 展开更多

关键词 光学测量 超高反射率 光腔衰荡 测量精度 大口径

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太赫兹波通信技术研究进展 被引量：32

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作者 杨鸿儒 李宏光 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期12-21,共10页

太赫兹波段位于红外和微波之间,在空间通信、近程战术通信等国防领域有巨大的应用前景。总结了太赫兹通信技术的特点、类别、方案及太赫兹波通信系统涉及的关键技术。介绍了近几年国内外太赫兹通信技术研究现状及取得的成果,在0.14THz... 太赫兹波段位于红外和微波之间,在空间通信、近程战术通信等国防领域有巨大的应用前景。总结了太赫兹通信技术的特点、类别、方案及太赫兹波通信系统涉及的关键技术。介绍了近几年国内外太赫兹通信技术研究现状及取得的成果,在0.14THz频段通信距离达到20km,0.3THz处通信传输速率高达105Gb/s。分析了全电子学方法、光电子方法、量子级联激光通信等几种通信技术路线,并比较了各系统的优缺点。展望了太赫兹通信技术的发展趋势和应用前景。 展开更多

关键词 太赫兹通信 深空探测 调制解调 太赫兹发射机 太赫兹接收机

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光压型高功率激光测量装置的测量重复性研究 被引量：5

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作者 赵利强 孙振山 +3 位作者 于东钰 杨宏 张云鹏 孙青 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期382-389,共8页

测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果... 测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果进行了比较分析。实验结果显示,光压测量装置的测量重复性随被测质量和被测功率的增大而逐渐降低,表明光压方法在测量高功率激光时更具优势。在激光功率测量重复性实验中,由于避免了偏载和气流扰动的影响,因此激光功率测量重复性优于根据等效质量计算的测量重复性。研究结果对后续进一步提高光压方法的测量准确度具有指导意义。 展开更多

关键词 高功率激光 光压 测量重复性 质量

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30℃~420℃黑体温度控制及自整定研究 被引量：1

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作者 胡铁力 王红红 +9 位作者 李四维 曹锋 胡心漪 范喆 杨毓鑫 郭健 尤越 杨科 李辉 俞洋 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期392-397,共6页

作为红外标准光源,要求30℃~420℃黑体能快速升温到设定温度点,并保持温度稳定。针对其升降温功率差别大、滞后大等特点,用开关控制冲击响应自整定方法,得到黑体温升超调量、最大升降温速率等参数,采用复合智能温控策略,实现了30℃~420... 作为红外标准光源,要求30℃~420℃黑体能快速升温到设定温度点,并保持温度稳定。针对其升降温功率差别大、滞后大等特点,用开关控制冲击响应自整定方法,得到黑体温升超调量、最大升降温速率等参数,采用复合智能温控策略,实现了30℃~420℃黑体温升前期快,接近设置温度时改以渐进方式达到并稳定在设定温度点。实验结果表明,实现了30℃~420℃黑体无超调地到达设定温度点,且稳定性为±0.03℃/min,该指标达到了国际同类产品水平。 展开更多

关键词 温度控制 黑体 PID控制 大滞后系统 开关控制 自整定 阶跃响应

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超低亮度测量技术研究 被引量：1

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作者 孙宇楠 曹锋 +4 位作者 赵俊成 刘瑞星 王乐 高婧 杨科 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期701-706,共6页

光亮度是表征发光体的重要光度特性参数。提出了一种超低亮度计的设计方法,描述了超低亮度计的工作原理和组成;利用微弱光信号处理技术、非线性校准技术、制冷散热技术等实现了超低亮度的自动测量;根据亮度计的测量原理,对仪器进行了标... 光亮度是表征发光体的重要光度特性参数。提出了一种超低亮度计的设计方法,描述了超低亮度计的工作原理和组成;利用微弱光信号处理技术、非线性校准技术、制冷散热技术等实现了超低亮度的自动测量;根据亮度计的测量原理,对仪器进行了标定,测量不确定度达到5%。超低亮度计可适用于实验室和现场等测试场所,为微光夜视装备、显示系统、特种光源、发光材料等的性能评估测试和校准提供计量保障。 展开更多

关键词 光亮度 超低亮度计 标定 制冷散热技术 测量不确定度

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高量值红外辐射照度校准技术研究 被引量：1

8

作者 汪建刚 韩占锁 +2 位作者 秦艳 曹锋 郭羽 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1262-1267,共6页

主要研究了1 000 W/m2以上红外辐照度测量仪的校准问题。针对红外辐照度测试仪实际使用情况,讨论了配备和未配备光学系统的测量仪校准方法,对于每种类型的辐照度测量仪给出了不同校准架构的校准算法。提出了利用高亮度大口径辐射源进行... 主要研究了1 000 W/m2以上红外辐照度测量仪的校准问题。针对红外辐照度测试仪实际使用情况,讨论了配备和未配备光学系统的测量仪校准方法,对于每种类型的辐照度测量仪给出了不同校准架构的校准算法。提出了利用高亮度大口径辐射源进行高量值辐照度的校准原理,组建了一套实验室专用的高量值红外辐照度校准装置,利用3 000℃腔式黑体和800℃大尺寸面源黑体进行了实际校准,给出了校准结果。最后讨论了现有高量值红外辐射照度校准方法的改进方向。 展开更多

关键词 红外辐射 辐照度 辐射源 校准

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弹载脉冲光源有效光强空间分布测量装置研究 被引量：1

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作者 袁良 邱丽荣 +6 位作者 康登魁 李宏光 刘瑞星 卢飞 俞兵 姜昌录 王生云 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期754-760,共7页

研究了脉冲光源有效光强空间分布的Blondel-Rey法,采用复合梯形数值积分实现了瞬时光强的测量,并对高色温光源测量时的光谱失配校正进行了分析。构建了基于双反射镜同步测量原理的脉冲光源有效光强空间分布测量装置,详细分析了全空间分... 研究了脉冲光源有效光强空间分布的Blondel-Rey法,采用复合梯形数值积分实现了瞬时光强的测量,并对高色温光源测量时的光谱失配校正进行了分析。构建了基于双反射镜同步测量原理的脉冲光源有效光强空间分布测量装置,详细分析了全空间分布式旋转平台、脉冲光强探测系统、光谱失配校正用高分辨率光谱仪等重点组成部件。采用高色温调制光源对测量装置进行了校准。最后,对该装置的测量不确定度进行了分析,其扩展不确定度可以达到3.0%。 展开更多

关键词 脉冲光源 有效光强 双反射镜同步测量法

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低温红外辐射源研究

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作者 薛战理 袁林光 +1 位作者 吴沛 陈娟 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期623-627,共5页

随着空间红外探测、卫星遥感等技术的飞速发展,低温红外辐射源的需求日益迫切。研制了一种基于液体循环控温原理的低温红外辐射源。辐射源的工作温度范围为-60℃~50℃,控温精度达到0.01℃,有效发射率优于0.999 7。首先阐述了低温红外辐... 随着空间红外探测、卫星遥感等技术的飞速发展,低温红外辐射源的需求日益迫切。研制了一种基于液体循环控温原理的低温红外辐射源。辐射源的工作温度范围为-60℃~50℃,控温精度达到0.01℃,有效发射率优于0.999 7。首先阐述了低温红外辐射源的设计原理,介绍了辐射源腔形设计,使用基于蒙特卡罗算法的软件STEEP3计算了辐射腔的有效发射率;接着对辐射腔内部温度特性进行了研究,实验结果表明低温红外辐射源辐射腔温度均匀性优于0.02℃,腔底温度稳定性优于0.05℃/h;最后通过与镓熔点黑体比较得到低温红外辐射源在29.76℃时的光谱发射率,与仿真计算结果一致。 展开更多

关键词 红外辐射源 低温 温度控制 发射率

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强光环境下军用液晶显示屏检测技术研究 被引量：2

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作者 袁林光 李正琪 +6 位作者 占春连 卢飞 李燕 吴李鹏 尤越 陈娟 董再天 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1047-1052,共6页

为满足军用液晶显示屏质量与可靠性的客观准确测试评价需求,研制了一种照度达到105 lx量级、适用于强光环境下的军用液晶显示屏检测装置,阐述了强光光源、响应时间检测模块、大型三轴检测平台等关键部件的设计,对响应时间、亮度均匀性... 为满足军用液晶显示屏质量与可靠性的客观准确测试评价需求,研制了一种照度达到105 lx量级、适用于强光环境下的军用液晶显示屏检测装置,阐述了强光光源、响应时间检测模块、大型三轴检测平台等关键部件的设计,对响应时间、亮度均匀性、高温显示正常性等核心参数的检测方法进行了研究,最后对一种加固型液晶显示屏进行检测,响应时间的测量精度优于3%。 展开更多

关键词 液晶显示屏 强光环境 响应时间 检测精度

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高能激光光束质量β因子测量方法 被引量：1

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作者 阴万宏 董再天 +10 位作者 张云龙 王文涛 刘磊 陈豪远 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 吴沛 俞兵 孙鹏程 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第3期537-542,共6页

高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采... 高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采用聚焦显微放大与高精度扫描狭缝相结合的光束质量β因子测量方法,并对相关方案进行了分析计算。此外还设计了采用固定像差元件及平行光管光源组合的激光光束质量β因子测量结果验证方案,对研制的高能激光光束质量β因子测量装置进行了不确定度分析,测量不确定度优于10%。 展开更多

关键词 高能激光 β因子 测量方法 显微放大 扫描狭缝

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窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射 被引量：15

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作者 李宏光 杨鸿儒 +1 位作者 薛战理 于东钰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1410-1416,共7页

为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹... 为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹辐射及红外辐射的亮度值,理论数据显示223～323K的低温黑体的红外辐射亮度是太赫兹辐射亮度的4～10倍。将在某一窄波长带宽范围内具有高透射比的太赫兹窄带光谱滤光片放置在黑体太赫兹辐射装置的探测器前,滤除红外辐射,并对黑体的太赫兹辐射量进行光谱分段探测实验。根据实验结果计算了黑体在不同太赫兹窄波段的辐射探测值的标准偏差,并对实验结果与黑体太赫兹辐射亮度理论计算值进行了比较。结果显示,窄带光谱滤光法可以实现低温黑体的太赫兹窄带辐射亮度探测。 展开更多

关键词 黑体太赫兹探测 窄带光谱滤光法 锁相 真空低背景通道

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光电成像系统动态调制传递函数测量装置 被引量：3

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作者 姜昌录 袁良 +5 位作者 汪建刚 李辉 王生云 康登魁 杨朋利 王雷 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期592-596,共5页

在光电成像系统中,动态调制传递函数受到光学系统波像差、探测组件信号分辨率及传递特性以及载体运动引起图像模糊等环节对图像质量的综合影响,成为光电成像系统的重要参数之一。论文基于光电成像系统动静态调制传递函数的测试原理,研... 在光电成像系统中,动态调制传递函数受到光学系统波像差、探测组件信号分辨率及传递特性以及载体运动引起图像模糊等环节对图像质量的综合影响,成为光电成像系统的重要参数之一。论文基于光电成像系统动静态调制传递函数的测试原理,研制一种动态调制传递函数测量装置,其中光学准直系统焦距为10000 mm,运动目标速度控制范围达到30 mm/s~5000 mm/s,满足长焦距光电成像系统的动态调制传递函数测试。利用该装置进行了一系列的实验研究,结果表明,动态调制传递函数测量重复性优于0.01,测量不确定度达到U=0.05(k=2)。 展开更多

关键词 光电成像系统 动态调制传递函数 动态目标发生器 光学准直系统

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高温状态下的材料法向光谱发射率测量 被引量：4

15

作者 袁良 袁林光 +6 位作者 董再天 李燕 范纪红 卢飞 赵俊成 张灯 尤越 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第3期580-585,共6页

为满足隐身材料、热防材料和隔热涂层等高温材料涂层的光谱发射率的高精度测量需求,研究了在1 273 K~3 100 K条件下准确测量材料法向光谱发射率的方法。基于发射率定义,建立了材料法向光谱发射率测量模型,并在该基础上研建了光谱范围为... 为满足隐身材料、热防材料和隔热涂层等高温材料涂层的光谱发射率的高精度测量需求,研究了在1 273 K~3 100 K条件下准确测量材料法向光谱发射率的方法。基于发射率定义,建立了材料法向光谱发射率测量模型,并在该基础上研建了光谱范围为0.7μm~12μm的材料法向光谱发射率测量装置。为克服测量装置中样品高精度加热时伴随腔体效应的技术难点,研制了具备可移动石墨坩埚的样品加热炉,取得了良好的实验效果。使用发射率测量装置对SiC与低发射率涂层2种样品的法向光谱发射率进行实验测量。结果表明:2种样品的法向光谱发射率均随波长增加而降低,随温度的升高而升高。最后对高温状态下材料法向光谱发射率测量不确定度进行了评定,相对扩展不确定度为3.6%。 展开更多

关键词 光谱发射率 涂层 腔体效应 测量不确定度

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高分辨率光谱仪线阵CCD采集系统设计 被引量：4

16

作者 康臻 刘建平 +3 位作者 孙帅 蒲培培 牛静 马世帮 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期864-869,共6页

为了满足高分辨率光谱仪高灵敏度、高分辨率、低噪声的技术要求,设计了用于微光成像系统的背照式CCD驱动电路及主控电路。线阵CCD采集系统采用Altera公司的MAX X系列FPGA作为核心控制器件,为线阵CCD提供多路驱动信号;线阵CCD探测器输出... 为了满足高分辨率光谱仪高灵敏度、高分辨率、低噪声的技术要求,设计了用于微光成像系统的背照式CCD驱动电路及主控电路。线阵CCD采集系统采用Altera公司的MAX X系列FPGA作为核心控制器件,为线阵CCD提供多路驱动信号;线阵CCD探测器输出模拟信号经过信号预处理及AD采样,变换为数字信号后通过USB接口模块发送给光谱仪。通过将线阵CCD采集系统安装到高分辨率光谱仪,对汞灯谱线进行特征峰测试,光谱分辨率可以达到0.062 nm,满足高分辨率光谱仪的探测要求。 展开更多

关键词 光谱仪 线阵电荷耦合器件 驱动电路 现场可编程门阵列

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IRS400型材料发射率测试装置的研制 被引量：3

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作者 王学新 岳文龙 +1 位作者 杨鸿儒 谢毅 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期272-276,共5页

为了准确评估红外材料和涂层的隐身性能,研制了一套IRS400型材料发射率测试装置,主要用于温度范围(50~400)℃,光谱范围(3~5)μm和(8~12)μm的固体不透明材料和涂层定向发射率测量。给出IRS400型材料发射率测试装置的技术指标,阐述其工... 为了准确评估红外材料和涂层的隐身性能,研制了一套IRS400型材料发射率测试装置,主要用于温度范围(50~400)℃,光谱范围(3~5)μm和(8~12)μm的固体不透明材料和涂层定向发射率测量。给出IRS400型材料发射率测试装置的技术指标,阐述其工作原理,IRS400的光学系统采用全反射式设计,探测器选用钽酸锂热释电探测器,采用"50℃~1 000℃黑体辐射源标准装置"对黑体发射率εB(λ1,λ2)进行标定。通过解决标定和环境温度补偿等关键技术,确保发射率测量不确定度小于2%(k=2)。 展开更多

关键词 红外隐身 材料发射率 测试方法 测试装备

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可见光电视摄像机整机MTF测量装置及方法 被引量：2

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作者 康登魁 杨鸿儒 +4 位作者 袁良 姜昌录 王雷 陈洁婧 王生云 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-139,共6页

调制传递函数(MTF)是评价电视摄像机成像质量的重要参数。介绍了一种用于可见光电视摄像机整机MTF测量装置及方法。设计了三积分球目标发生器系统,通过电动衰减器实现了目标和背景亮度的独立可控,其出口不均匀性为4.1%。采用基于倾斜狭... 调制传递函数(MTF)是评价电视摄像机成像质量的重要参数。介绍了一种用于可见光电视摄像机整机MTF测量装置及方法。设计了三积分球目标发生器系统,通过电动衰减器实现了目标和背景亮度的独立可控,其出口不均匀性为4.1%。采用基于倾斜狭缝法的亚像元自动插值与匹配算法以及线扩散函数(LSF)的最小二乘拟合分析法,实现了倾斜角度的自动计算以及MTF的精确测量,测量装置的重复性为0.007。通过与国外先进仪器的比对实验,表明建立的电视摄像机整机性能测量装置可以有效解决电视摄像机整机成像质量性能评价问题。 展开更多

关键词 光电成像系统 线扩散函数 调制传递函数

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一种便携式外场用MRTD测试仪的研制

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作者 吴李鹏 郭羽 +3 位作者 王学新 刘瑞星 杜萌 王浩 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期212-216,共5页

目前热像仪MRTD测试主要在室内,为了满足外场热像仪MRTD测试的需求,研制了一种便携式MRTD测试仪。文章主要阐述了仪器的研制原理、光学优化设计、结构设计及黑体组件等的设计要点。目前,该仪器已经用于外场环境的热像仪MRTD测试,结果准确。

关键词 红外测试 MRTD测试仪 便携式

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低温状态下的材料法向发射率测量 被引量：9

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作者 袁林光 薛战理 +2 位作者 李宏光 李涛 杨鸿儒 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期59-64,共6页

研究了在-60~50℃条件下准确测量材料法向发射率的方法。基于发射率定义建立了材料法向发射率测量模型。为屏蔽环境杂散辐射与大气吸收的影响,利用真空液氮背景通道搭建了低温状态下材料发射率测量装置。测量了氧化铜与高发射率陶瓷两... 研究了在-60~50℃条件下准确测量材料法向发射率的方法。基于发射率定义建立了材料法向发射率测量模型。为屏蔽环境杂散辐射与大气吸收的影响,利用真空液氮背景通道搭建了低温状态下材料发射率测量装置。测量了氧化铜与高发射率陶瓷两种样品的法向发射率随温度、波长的变化情况。结果表明：两种样品的法向光谱发射率均随波长增加而降低;随温度的升高,氧化铜样品法向积分发射率稳定为0.850±0.012,陶瓷样品的法向积分发射率降低了0.124。最后,实现了低温状态下红外光谱辐射的高精度采集,对低温状态下材料法向光谱发射率测量结果的不确定度进行了评定,得到的结果显示其相对扩展不确定度小于6.0%。 展开更多

关键词 材料发射率测量 低温测量 法向发射率 真空液氮背景通道 测量不确定度

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