微光夜视技术的进展与展望

微光夜视技术作为主要为夜战服务的军用光电子高新技术，其在现代高新技术局部战争和夜战中的作用和地位变得更加突出和重要。随着微光夜视技术的快速发展和器件、系统性能水平的不断提高，微光夜视技术在未来高新技术战争和信息化战争中将具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。在对国外超二代、三代和四代微光像增强器技术发展思路、管型特点和关键技术进行深入分析的基础上，介绍了国内外微光夜视技术的发展现状和最新进展。结合我国目前的设备条件、元器件性能和技术水平的现状，对我国微光夜视技术的发展方向和重要的关键技术进行了阐述，提出了自己的一些建议和展望。     

微光夜视技术的现状与发展设想

评述微光夜视技术的现状和发展趋势，重点根据国微光夜视技术发展水平，提出了我国发展此项技术的几点建议。     

微光夜视技术的现状和发展设想

评述微光夜视技术的现状和发展趋势，重点根据国外微光夜视技术发展水平，提出了我国发展此项技术的几点建议。     

向短波红外延伸的微光夜视技术及其应用

对传统的微光像增强器与向短波红外延伸的InGaAs光阴极像增强器进行了比较,分析了通过调节组分而使响应波段覆盖夜天光辐射主要波段的InGaAs材料特性,揭示了以InGaAs半导体材料为光阴极的像增强器将在夜间具有更高的量子效率和响应度。介绍了InGaAs器件技术的国内外研究现状,InGaAs光阴极微光器件在短波红外波段的辐射响应是传统像增强器的100~1 000倍,InGaAs全固态探测器可在0.4 m~1.7 m宽光谱成像,在0.9 m~1.7 m范围的量子效率大于80%,表明该器件在激光探测、远距离定位与跟踪、情报侦察、夜间辅助驾驶等方面可以获得广泛应用。     

微光夜视技术及其军事应用展望

简述微光夜视的军事地位和作用，概述国外发展现状和趋势。     

积分光荧光测试在三代微光像增强器光阴极制作中的应用

本文基于半导体材料积分光荧光测试的原理,叙述在三代微光像增强器光阴极组件制作工艺过程中光荧光强度的变化规律及其测试结果,对其作出理论解释,并且说明如何依此规律对工艺过程进行监控。     

三代微光和超二代微光夜视技术的研究和开发

介绍三代微光和超二代微光夜视技术的发展概况：阐明了它们各自的原理、技术特点和关键课题；着重指出了两者间的异同和相互联系。     

三代像增强器夜视系统的实际性能

采用ＧａＡｓ阴极的第三代夜视器件具有灵敏度高和红外响应好的优点，为系统充分利用夜天光辐射创造了有利条件。本文从这一特点出发分析三代微光夜视系统的潜在能力，并指出影响潜在性能发挥的因素。     

三波段微光彩色夜视方法研究

为克服夜视设备产生单色图像的缺陷,得到更符合人眼视觉的彩色夜视图像。根据RGB理论模型以及滤光片的分谱作用原理,基于第二代像增强器设计出一种彩色夜视方案,通过测量滤光片的光谱透过率,得出滤光片对像增强器信噪比的影响;提出利用全波图像的四帧融合解决像增强器信噪比低的问题,并进行实验验证。实验结果显示室内和室外情况下四帧融合彩色图像熵和方差分别达到6.8、35.39及7.0、45.07,均优于三帧融合时对应值,说明提出的四帧融合方法能够克服信噪比降低的缺陷,得到清晰且信息量丰富的夜视图像。     

三代像增强器用微通道板的改进与发展

简要说明了三代像增强器的特点，分析了微通道板的离子反馈形成机理，给出有效抑制离子反馈对光阴极造成伤害的2种方法，即一种是减少和清除微通道板的吸附气体，另一种是阻止反馈离子反馈到光阴极上。介绍了国外最新的三代像增强器，以及使用优化改进的高性能微通道板显著减薄甚至彻底去除微通道板离子反馈膜的方法，该方法能维持砷化镓光阴极足够长的工作寿命，还介绍了最新发展的体导电微通道板和硅微通道板。指出高可靠性无膜选通砷化镓像增强器技术的实现，不仅需要微通道板在抑制离子反馈方面取得突破，还需要砷化镓光阴极在耐受离子反馈能力上进一步提高，同时还要结合和拓展选通电源的应用。     

微光像增强器的进展及分代方法

介绍了微光像增强器的主要性能指标及其对系统成像的影响。分析了像增强器按技术分代和按性能水平分代的方法。针对欧洲的超二代以及美国的三代/超三代像增强器的主要技术指标,说明了按性能分代的合理性。结果表明,这种分代方法在军用和民用领域的应用中对如何正确地选择像增强器具有实际意义。     

真空残气对GaAs阴极发射性能的影响

针对三代微光像增强器的GaAs阴极灵敏度下降，分析真空残气对阴极发射性能的影响。实验结果表明，有害气体是造成阴极灵敏度下降的主要因素。     

三代微光像增强器分辨力计算理论模型

分辨力和传递函数MTF是微光像增强器的2个重要参数。长期以来，人们对于三代微光像增强器阴极发出的电子初能量分布没有统一的认识，从而没有一个公认的分辨力和MTF计算模型。通过理论分析和假设，给出一定条件下一个分辨力计算模型。把实际测得的第一近贴距、第二近贴距、阴极电压和荧光屏电压等数值代入分辨力计算模型中，可以得到分辨力理论值。经与实际测量值进行比对，发现二者偏差值在12.3%以内，此理论模型基本符合实际需求。该分析方法和所得结果有一定实用价值，可作为设计三代微光像增强器的技术参考。     

夜视技术及其对作战的影响

 夜视技术是指在夜间或低照度条件下,用于扩展观察者视力范围的信息采集、处理和显示的技术。用夜视技术制成的各种夜视器材已成为现代战争中夜间侦察与预警,瞄准与驾驶,火控与制导等不可缺少的装备,它是军队夜间作战的“眼睛”。一、实现夜视的自然条件1.自然条件之一---微光。白天,可见光照度大,通常在102-105勒克司范围之内,人的视觉有很高的分辨能力。夜间,可见光照度很小,即使在星月满天的夜晚,也只有0.2勒克司,人眼分辨能力很低。在阴云密布的黑夜,人眼的视程更短,分辨力更低,甚至伸手不见五指。     

三代微光像增强器制管工艺对阴极光电发射性能的影响

主要论述制管工艺对光电阴极发射性能的影响。通过分析仪器和光学检测方法对管子阴极制备的台内及台外工艺质量进行了在线追踪和监测．结果表明，影响台外工艺质量的主要因素是外延材料缺陷多、发射层表面氧化、杂质污染、掺杂浓度不均匀、掺杂浓度陡度变化小及GaAs与玻璃粘接产生的应力大；影响台内工艺质量的主要因素为阴极激活真空度低于8×10^-8Pa．真空残气H2O．CO．CO2及C分压大于10^-8Pa．阴极激活铯和氧源提纯不彻底。利用透反射光照法激活台内对组件表面测线．发现发射层表面针孔、裂纹和发雾是造成阴极发射性能低的关键因素。     

基于三代微光ICCD成像装置的目标对比度影响因素测试分析

微光夜视整机可以在夜间光照条件较差的情况下,对目标实施有效观察,而夜间观察目标对比度是整机作用距离影响因素中的重要指标。为满足微光夜视整机夜间观察理论分析及试验对目标对比度数据的迫切需求,基于三代微光像增强器具有与星光条件下自然光辐射光谱良好匹配的使用特性,搭建了基于三代微光ICCD的成像装置。并从微光成像系统的能量传递链及光电子成像系统的视觉特征方程分别推导环境光照度和目标-背景反射率比与对比度关系。在暗室和夜天光条件下开展了对比度试验,试验结果证明,当照度处于三代微光像增强器照度-亮度的线性相关照度区间[E_s, E_m]时,对比度与照度无关;对同一目标及背景采集图像,目标-背景反射率越接近1,对比度越小。     

三代微光像增强摄像系统选通成像系统研究

提出一种能够高速选通工作的三代微光像增强摄像系统（ICCD）。采用三代像增强器,设计了光阴极选通控制电路,使ICCD系统能够高速选通成像;通过分析、比较,设计了双高斯复杂化结构的中继镜头耦合方案,获得了高透过率、高调制传递函数（MTF）的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡及其集成的图像处理硬件,编写了相关处理软件,使ICCD系统的图像能够快速呈现。结果表明:设计的三代选通ICCD具有3.3 ns选通门宽,空间分辨力达到600 TVL。     

三代微光像增强摄像系统选通成像系统研究

提出一种能够高速选通工作的三代微光像增强摄像系统(ICCD)。采用三代像增强器,设计了光阴极选通控制电路,使ICCD系统能够高速选通成像;通过分析、比较,设计了双高斯复杂化结构的中继镜头耦合方案,获得了高透过率、高调制传递函数(MTF)的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡及其集成的图像处理硬件,编写了相关处理软件,使ICCD系统的图像能够快速呈现。结果表明:设计的三代选通ICCD具有33 ns选通门宽,空间分辨力达到600 TVL。     

微光夜视系统与照明系统兼容特性的分析

在与照明系统同时工作的场合，微光夜视系统的一些特性将受到某种限制。要求对照明系统作出相应的调整，使二者相互适应，分别达到各自功能又不给另一方带来不允许的影响。本文就微光夜视系统与照明系统兼容特性进行分析。     

微光像增强器用核心材料的发展现状与展望

微光像增强器是微光夜视技术的核心器件,决定了整机的视距、清晰度、使用寿命等关键性能。详细分析了光纤面板、倒像器、纤维光锥、微通道板等微光像增强器核心材料的原理、特性及发展趋势,展望了微光夜视技术的发展方向。