红外辐射测温仪的视场限制

本文由实验结果分析红外辐射测温仪红外视场的扩展及其原因，讨论视场光阑严格限制红外视场的一种方法。     

辐射测温仪的工作距离和视场

本文计算了辐射测温仪中探测器接收的辐射通量,确定了使该仪器的温度指示值不随目标距离变化的条件。讨论了简单的调焦式测温仪中目标距离变化对仪器的温度指示值的影响。证明了,当目标距离的变化范围受到一定限制时,装有特殊设计的固定孔径光阑的调焦式测温仪和非调焦式测温仪的温度指示值不随目标距离变化。解释了在简单的调焦式测温仪中成像位置和信号最大位置不重合的原因,指出了消除这一现象的方法。     

论红外光学系统的视场

视场是红外光学系统的一个重要性能参数。视场与光学系统的焦距 成反比。通过改变焦距或者变焦可以调节视场,这一过程的核心是变焦透镜。详细分析了红 外光学系统的视场概念,并主要基于国内相关文献资料,介绍了红外变焦光学技术的思路与 发展动态。     

大视场光学系统畸变曲线拟合

大视场光学系统由于非共轴、视场、焦距等因素的影响,光学设计比较复杂,光学系统的畸变比较大。针对这一问题,本文给出了一种准确、实用且易于实现的畸变曲线拟合方法,并提供了相应的计算机算法。该方法也为其它复杂光学系统的畸变校正提供了一种新思路。     

高分辨率双视场光学系统设计

介绍了一种高分辨率红外双视场光学系统设计,该光学系统采用二次成像的光学结构形式和切换式的视场变倍方式,该系统工作波长为3~5μm,F数为2,变倍比为4倍,采用了像元尺寸15μm的制冷式640×512高分辨率红外探测器.设计结果表明,双视场模式下均可获得较好的光学性能,最后给出了系统的了冷反射和公差分析结果.     

60米红外测温仪光学系统设计

任务要求1.测试距离要在50～60米之间。2.元件接收面积为0.12×0.12毫米~2(对角线长为0.18毫米)。由此得物镜焦距f＇=810毫米。3.要求探测器在常温下(非制冷)工作,所以要选用TB-1型热敏电阻探测器。4.从元件的最小灵敏元面积及光学系统的组合焦距可确定出瞬时视场为     

部分辐射测温仪可兼作比色测温仪

红外测温仪器由于快速、非接触等特点,广泛用于对活动目标的快速、非破坏性测温上。红外部分辐射(或全辐射)测温仪器的结构简单,制造容易,目前国内制造的绝大部分是这种红外测温仪。但由于被测物体的发射率(ε)的影响,以及红外接收光路的变化,如聚焦情况,空气中的灰尘、目标的大小都将影响测量结果的准确性。尤其测量动态的物体,以及温度变化剧烈的金属物体时,将使测量的结果产生相当大的误差。因此部分辐射测温仪     

高集成度四视场中波红外光学系统

为了实现超小型化、长焦距和超大视场,提出并设计了一种高集成度四视场中波红外光学系统。该系统采用双光路结构形式,包括超小视场光路和小/中/大视场光路,两支光路共用中继组;对超小视场光路进行了四次立体折叠,并对小/中/大视场光路进行了二次折叠。通过以上六次折叠,整个双光路光学系统的外形尺寸得到了有效约束,其外形包络在242 mm×150 mm×85 mm (局部125 mm)范围内,系统集成度高。这种双光路光学系统包括超小视场、小视场、中视场和大视场四个视场。其中,超小视场的焦距为688 mm,视场为0.8°;大视场的焦距为13.19 mm,视场为40°,实现了长焦距和超大视场并存,并获得了50×的变倍比;超小视场光学系统仅采用5片透镜,透过率高,并具有光学被动消热差设计;整个双光路光学系统结构紧凑,体积小,实现了超小型化。设计结果表明,该光学系统像质良好,可以满足高性能热像仪的使用要求。     

红外双色三视场光学系统设计

从分析红外材料在双波段上的色散特性出发,设计了一款共光路红外中、长波三视场光学系统。系统采用二次成像方式,满足100%冷光阑效率,在两个波段内同时完成了系统各视场的像差校正。设计结果表明,系统在4～5mm中波红外波段及8～9mm长波红外波段焦距、视场及F数均保持一致,各视场光学传递函数在20 lp/mm时均接近衍射极限。     

偏视场光学系统中心遮光罩设计

对偏视场光学系统的遮光罩进行优化设计。偏视场在一个方向上非对称,设计主镜内遮光罩需要进行光线追迹,难度大。采用痕迹图方法获得光线在空间的位置坐标,确定系统有效视场大小及挡光部分位置,对内遮光罩的挡光部分进行开口处理,得到一个上短下长的特殊鸭嘴型遮光罩,降低设计难度。经过优化分析,最终的主镜内遮光罩沿Z轴方向的尺寸缩减为原来的一半,在Y轴方向上尺寸减小来降低非有效视场的大小。使用TracePro软件对设计好的遮光罩进行建模、仿真,得到PST在离轴角度为30时达到10-9量级,小于系统的5.5910-7指标要求。结果表明:使用痕迹图法对偏视场光学系统的主镜内遮光罩进行设计是可行的。     

手持双视场红外光学系统设计

介绍了一种采用中波640×512元红外焦平面探测器的红外双视场光学系统设计实例,该系统工作波段为3.7～4.8μm,变倍比为3倍,F数为4,采用切换变倍方式实现变倍.该系统具有体积小,重量轻,分辨率高,像质高,工作温度范围宽等优点,能够很好地满足手持热像仪的实际需要.     

宽视场有增益光学系统设计

从激光探测告警光学系统的视场和光学增益出发,分析了浸没透镜的光学增益和像差特性。针对激光告警设备设计了宽视场有增益光学系统:视场角30°,光学增益可达20倍以上,结构简单,对降低激光辐射源功率、增强探测距离有一定的意义,经分析该方案可行。     

辐射测温仪的工作距离

本文由辐射测温仪光学系统的孔径光栏随被测目标距离变化讨论了测温仪的工作距离。以双球面组成的卡塞格林系统为例,指出了测温仪的最佳工作距离,介绍了最小工作距离的确定方法。     

大视场红外扫描成像光学系统设计

对地红外扫描成像系统在获取地面目标图像方面具有快速、高效等诸多优点.基于旋转扫描成像方式提出了一种孔径光阑二次成像的光学系统方案,并给出了一个工作谱段8~10μm、焦距520 mm,成像视场为1.4°×72°的光学系统设计实例,分析结果表明成像质量良好,具有良好的实用性和应用前景.     

双像双视场红外光学系统

介绍了一种双像双视场红外光学系统,对其设计方法、分光原理和分光元件进行了深入讨论.由于使用了孔径分光、光楔对双视场图像进行空间分离、二向色性分束镜进行光谱细分,两光路合一,使卡塞格林光学系统的潜力得到了充分发挥,实现了共窗口、共探测器的双像双视场成像光学系统.系统能提供一幅场景的两幅图像,两视场之间无需切换,两视场具有不同的光谱波段.通过电子系统的波段比处理技术,能提高整机系统的抗干扰能力,提高整机系统的探测精度和识别概率.     

中波红外双视场光学系统的设计

设计了一款用于较大规模制冷型面阵焦平面探测器的双视场红外光学系统。该光学系统采用二次成像的光学结构形式与切换式的视场变倍方式,实现了大倍率、小体积用于红外前视（FLIR）的光学系统设计;通过仿真,在系统的合理位置设立非均匀性校正单元与视场光阑,以提高系统的抗干扰性;微扫组件的引入,提高了系统的空间分辨率。     

辐射测温仪中杂散辐射的消除

本文介绍红外辐射测温仪中抑制杂散辐射的方法,给出了消杂散辐射光阑的计算公式,指出了光学系统孔径光阑对抑制杂散辐射的作用。     

远距离小目标红外测温仪光学系统设计

叙述了远距离红外测温仪的能量传递和信号传递问题，根据光学设计理论，推导出远距离红外测温仪的光学系统计算公式，介绍了远距离红外测温仪的光学系统设计方法，实践结果证明，这种方法是可行而精确的。