Dyson光谱仪在高性能红外的应用

Dyson结构形式的光谱仪具有成像质量好、光通量大、畸变较小和结构紧凑等优势，在低温红外领域有着广阔的应用前景。目前，在实际应用中对系统的3个主要要求——有无所需的凹面衍射光栅、有无Dyson透镜材料和与工艺有关的狭缝与焦平面封装间距、以及开放的Dyson架构进行了认真的思考。本文给出了几种在长波红外应用的高性能Dyson结构设计。     

一种新型傅里叶变换红外成像分光辐射度计

ABBBemen正扩大他的红外遥感产品的生产线,并且增添一种新型成像分光辐射度计。这种超光谱仪器基于已经证实的MR－FTIR分光辐射度计,称为MR—i仪器,是一种快速成像傅里叶变换分光辐射计。它产生的光谱数据立方在中红外到远红外之间,并且被设计得足够快以获得瞬间事件的光谱信号。该设计为模块化,仪器的两个输出端口能够与不同的探测器兼容,无论是成像还是非成像的。测量宽光谱范围时,一个输出端口安装了远红外相机,而另一个端口安装的是中红外相机。由于没有二向色滤光片来分割光谱带,因此增强了灵敏度。两个端口都可以装备测量相同光谱范围的相机,但是必须设置在不同的灵敏度级别,用来增加动态范围避免场景光亮部分的饱和,同时获得场景灰暗部分较好的测量结果。对于输入端口,可以选择不同的望远镜。本文对其当前的发展状况进行了概述。     

用于航空航天的抗辐射高分辨率光学编码器

航空航天技术的进步和发展使得该领域对于高精度、高准确度、抗辐射光学编码器的需求大为增加．基于该领域对编码器的精度、准确度、重量、装调等方面的要求,MicroE System公司研制了MercuryII型空间编码器。该编码器是1个基于光栅反射相干的编码系统,它包括3个主元件：编码标尺、读数头和处理电路。该系统为模块化设计,给定装调误差下,能够很容易实现编码器与其它系统的装配：在装配与运转过程中,其大的倾斜与位移公差使得它能够很好地满足航空航天领域的要求。该系统覆盖区小、重量轻,且操作过程的功耗小;另外,它还能在1个电路处理单元上连接多个读数头,且装调公差大,这些优点都使得它能够满足高标准应用要求。     

带有热沉结构的全镂空光读出红外焦平面阵列

A substrate-free optical readout focal plane array(FPA) operating in 8-12μm with a heat sink structure (HSS) was fabricated and its performance was tested.The temperature distribution of the FPA with an HSS investigated by using a commercial FLIR IR camera shows excellent uniformity.The thermal cross-talk effect existing in traditional substrate-free FPAs was eliminated effectively.The heat sink is fabricated successfully by electroplating copper,which provides high thermal capacity and high thermal conductivity,on the frame of substrate-free FPA. The FPA was tested in the optical-readout system,the results show that the response and NETD are 13.6 grey/K(F / # = 0.8) and 588 mK,respectively.     

NASA空间飞行中心的空间量子固体激光器发展综述

NASA空间飞行中心（GSFC）从事地球和行星科学设备研究已经有多年历史。为了能够绘制火星相对于地球表面的地势图和冰板块在近几年的动态移动,NASA GSFC已经研究出很多能够提供地球和行星科学数据的产品。本文主要总结GSFC的空间量子激光项目的发展．并为基于激光器的科学设备的发展提供新的视野。     

基于表面等离子体型波导能否实现负折射率材料？ 表面等离子体三维几何结构的研究

本文对能够实现正折射率和负折射率模式的平面等离子体波导结构进行了理论分析,重点研究了可见与近红外频率的金属-绝缘体-金属（MIM）、绝缘体-金属-绝缘体（IMI）、绝缘体-绝缘体-金属（IIM）等几种几何模型的模式。结果表明,这3种等离子体结构在可见频率的有限范围内都表现出负折射性能,品质因数接近20。通过有限差分时域模拟,证实了可见光从自由空间传输至这些波导时,表现出负折射特性。给出了波长为350～850nm、波导芯尺寸在5～50nm范围变化、基于Ag/GaP和Ag/Si3N4材料的波导结构的折射率和品质因数。该结果为可见频率范围内的负折射率材料和二维波导结构提供了设计依据。这些几何结构可以作为三维负折射率材料的基础元素。     

用于直写组合三维周期结构的新型墨水研究

1 引言 微纳尺度材料制造的新方法将会促进材料科学、化学、物理和生物等学科的科学和工艺进步。相关材料的种类和尺寸以及结构的多样性都强调了灵活组合方法的必要性。     

光生物芯片的激光微加工

光生物芯片将光学和微流体元件以及半导体光辐射装置结合起来。它可以广泛利用包括聚合物、玻璃和薄金属膜层等合适的材料来实现低成本装置。激光精细加工是一项能够实现这些材料的亚微米分辨率加工的可行的理想的加工技术。本文描述了利用激光微加工技术来实现一些光生物芯片和元件等。这些装置利用微流体和电动方法来实现微生物细胞的控制和表征。受激准分子激光微加工技术已经在制造复杂的微电极阵列和微流体沟道中得到了应用。为了实现垂直腔面发射LED和激光器的光能够在芯片中传输,准分子激光器也在制造片上微光学元件（例如微透镜和波导）中得到了应用。超快脉冲激光器已经成功应用于构造晶片级的半导体光发射器件中。在实现这些有源晶片的表面图形化和体加工时能够保持其功能不变。本文主要介绍了超快激光器和准分子激光器在实现结构制作方面为晶片反应室内提供环状光照明的用途。该工作中采用的激光微加工技术仅需要很少的后处理,因此可以使得这些元件能够满足光生物芯片从少量到大量的生产。     

调制光谱仪的微型化研究进展

随着微加工技术的发展和日益成熟,微型化光谱仪的研究得以快速发展.和传统的微型光谱仪相比,基于调制原理的光谱仪具有高光通量、高分辨率的性能优势,可广泛应用于生物、化学、医学等许多领域中对微弱辐射信号的探测.介绍了几种类型的调制光谱仪的结构特点和关键技术,分析了设计与制作微型调制光谱仪过程中存在的一些关键问题与难点,并总结了该领域的研究进展和发展趋势.     

新型空间调制微型傅里叶变换光谱仪的设计与仿真

傅里叶变换光谱仪(FTS)在光谱分析中的应用越来越广泛,并且其微型化的趋势也愈加明显。文章设计了一种新型空间调制微型傅里叶变换光谱仪。在介绍其结构理论的基础上,对其空间的光强分布进行了模拟,通过对该结构下引起相位误差因素的详细分析,采用改进的Mertz相位校正方法对小双边的采样数据进行了光谱复原,其理论分辨率可达到3.43 nm@800 nm,信噪比的理想分辨极限为6.8 dB。该结构的微型FTS可以用微机械加工的方法来实现,具有性能稳定,误差容易校正等优点,文章对空间调制微型傅里叶变换光谱仪的结构设计及仿真,为微型FTS的微机械加工实验提供了理论支持, 还为微型傅里叶变换光谱仪的进一步应用提供了更广阔的空间。