精确测量孔径光阑面积的光学方法

精确测量孔径光阑的面积对降低辐射测量和光度测量的不确定度具有重要的意义.根据辐射照度与面积的基本关系E=φ/A,采用制造覆盖孔径光阑恒定的照度区域方法,使等间距的激光束阵列叠加后可以形成覆盖孔径光阑的空间均匀的照度区域,通过孔径光阑的辐射通量与辐射照度的比值即为孔径光阑的面积.对该方法进行了理论分析和实验验证,得到形成均匀照度场允许的最大光束间隔,由于实际使用的光束并非理想高斯光束,因此光束间隔应小于允许间隔,对直径3mm光阑面积测量的不确定度达到3.24×10-4.该方法优越之处在于:可以不接触光阑边缘而直接测量光阑面积,无需任何已测定面积的辅助光阑,测量装置简单.     

光阑面积的精确测量方法

根据辐射照度与面积的基本关系,采用平行等间隔的相同激光束相互重叠,形成空间均匀的照度区域,且覆盖孔径光阑。通过孔径光阑的辐射通量与辐射照度的比值即为孔径光阑的面积。对此方法进行了详细的理论分析并给出了实验结果,测得直径6 mm的光阑面积为28．663 mm2,测量不确定度达到3×10-4。这种方法比以往测量方法的优越之处在于可以直接测量孔径光阑的面积而不需要任何其它高精度参考光阑,并且可以用于测量任意形状的孔径光阑。     

同心反射式手机镜头相对照度改善方法

为了提高同心透镜的轴外视场照度，通过在同心透镜内部设置一个基于全内反射的虚拟光阑，可使系统的能量分布更加均匀，进而改善同心透镜的成像性能。结合虚拟光阑的建立条件以及手机镜头要求，计算了一个基于反射式同心透镜手机镜头的初始结构，优化后的系统焦距2.7 mm，最大视场角±50°，系统F数1.8，总长2.7 mm。照度分析结果表明，利用传统孔径光阑的手机镜头相对照度随视场增大逐渐下降，最大视场仅为0.64；采用虚拟光阑的手机镜头在0°～28°视场的相对照度保持不变，全视场的相对照度在0.85以上。可见，采用虚拟光阑的手机镜头全视场照度的均匀性得到了明显改善，可有效提高系统的成像性能。     

不同光阑面积比值高精度测量方法

直接观测太阳的星上定标方案中,设计了直径分别为20 mm和0.5 mm的光阑用于切换观测地球和太阳,两个光阑面积比的高精度测量是保证定标精度的关键。论述了光阑面积的测量原理,基于光阑面积测量的特点,利用激光点阵扫描法和通量比较法分别测得两个光阑与参考光阑的面积比,最终得出Φ20 mm和Φ0.5 mm光阑的面积比值为1604.381,评估合成不确定度为0.046%。为光阑大面积比的高精度测量提供了可行方案,支持直接观测太阳的星上定标方法。     

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。     

狭缝光阑面积高精度测量技术

为了达到在0.4 ? 1.0 ?m波段实现绝对不确定度0.05%以内、相对稳定性0.03%/年的太阳绝对光谱辐照度观测,在太阳绝对光谱辐照度仪研制过程中,入射狭缝光阑的面积需要实现高精度的测量。设计了激光扫描法和通量比较法相结合的测量方法。测量中以激光-积分球系统作为光源,用高精度Trap探测器接收信号,无需基准光阑,同时突破了激光扫描法测量中对小尺度光阑的限制。对标称为7 mm×0.1 mm光阑面积的测量中,相对不确定度为4.5× 10-4。     

基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备

针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅（FBG）损耗较大的问题,提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布,利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用小孔径光阑整形的飞秒激光刻写装置制备FBG,在光阑孔径由10 mm逐步降低至1 mm的过程中,光栅条纹形态由圆形过渡到丝状,丝状光栅条纹对入射光的散射更弱、耦合效率更高,使插入损耗由0.90 dB降低至0.11 dB,短波损耗由4.01 dB降低至0.35 dB。受包层模与纤芯模耦合的影响,短波损耗以振荡形式存在,实验验证了涂覆层和低反射率对振荡的抑制作用。     

光学系统设计中的光阑应用分析

基于远心镜头、显微镜头等成像镜头的光学系统在半导体装备上应用非常广泛。光学系统设计中需要规定对一定成像范围内的物点,以要求孔径角成像,这些对成像光束起到约束作用的孔径称为光阑;依据作用不同,一般分为孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑和消杂散光阑;结合光学系统设计案例,深入分析了各类光阑对光学系统的影响。     

瞬时光谱辐照度测量与计算

描述了光谱辐照度测量与计算的方法，给出了2002年12月11日合肥辐射校正试验场和2000年9月4日敦煌辐射校正场光谱照度计数据的处理结果。通过这种方法可获得瞬时漫射照度、总照度值、大气光学厚度。     

基于U形边框黑体光阑的红外成像动态辐射定标与校正技术

针对传统的辐射定标与校正方法存在的问题,研究提出了一种基于U形边框黑体视场光阑的红外成像辐射定标与校正技术。该技术可在不遮挡中心视场的情况下完成动态非均匀校正,因为边框黑体的温度是可控的,所以在非均匀校正的基础上可以进行红外成像系统的动态辐射定标,以修正热成像系统出厂辐射定标的漂移。算法执行时,将边框黑体视场光阑分别在高、低温下伸入视场,与原始辐射定标数据进行对比,计算出辐射定标的修正参数,修正补偿原始辐射定标查找表,减小动态辐射定标器的体积和质量,并避免辐射标定时对成像视场的遮挡。设计并搭建了基于U形边框黑体光阑的实验平台,该平台上的成像实验表明:校正效果明显,辐射定标修正后的测温误差小于0.5 K。     

椭圆口径天线的一种新的设计方法

利用口径坐标变换，比较了圆口径和椭圆口径天线方向函数的差异，得出了将圆口径分布方向图特性映射到椭圆口径的条件，并将圆口径天线最佳综合方法圆Taylor综合应用于椭圆口径天线的设计。将这一条件应用于椭圆离散阵设计，给出了设计实例，比较了连续圆口径分布与椭圆离散阵的特性，扩展了椭圆阵列的常规设计方法。     

镜像综合孔径毫米波辐射测量灵敏度

镜像综合孔径可利用较少的天线获得地球遥感所需的高空间分辨率,但是镜像综合孔径辐射测量灵敏度尚未得到深入分析。针对该问题,推导了二维镜像综合孔径辐射测量噪声特性,在此基础上,对一维/二维镜像综合孔径测量灵敏度进行了分析,开展了仿真实验,并与常规综合孔径测量灵敏度进行了分析比较。     

星载微波成像辐射计定标方法比较和研究

微波成像辐射计用于大气微波遥感、海洋微波遥感和陆地微波遥感;是气象、海洋和灾害监测的重要遥感手段之一。微波 成像辐射计在轨运行时能否获取有价值的探测资料,得到定量化的应用和真正的业务使用,主要取决于微波成像仪能否进行精确定 标。本文主要介绍了星载微波成像辐射计目前国际上通常采用的两种定标方法,馈源口面定标方法和天线口面定标方法,并对这两 种方法进行了比较和研究。     

毫米波/红外复合导引头关键技术分析

文中分析了毫米波/红外双模复合制导技术的特点,介绍了国外发展的情况,并对毫米波/红外复合导引头的关键技术进行了详细的分析.     

机箱开孔位置对无线电辐射骚扰的影响

针对电脑机箱开孔产生的电磁辐射骚扰之一,建立了矩形机箱模式函数,并通过求解相应的TM场和TE场方程得到各种模式的电场分布。理论分析与实验及仿真结果表明,并行口和串行口开孔易导致电磁辐射骚扰,且在机箱yz面中心位置开孔引起的辐射骚扰最强,从而为辐射骚扰抑制提供理论依据。     

斜视模式SAR合成孔径长度分析

基于斜视模式合成孔径雷达(SAR)平台运动特点和波束照射规律,建立了机载SAR斜视模式的空间几何模型,考虑了斜视模式下天线半功率波束角与斜视角交叠所引起合成孔径长度的非对称性,详细推导了斜视模式下合成孔径长度的精确计算式。分析了各因素对斜视下合成孔径长度的影响机理,比较了相同探测距离、自然距离下正侧视和斜视模式合成孔径长度的关系,以及近似计算的条件,最后给出了计算机仿真结果。     

模拟量式电感传感器在螺纹孔径识别中的应用

对一种新型的电感式传感器装置进行了研究,着重介绍了该传感器的工作原理及基本结构、孔径识别系统的框图设计、实验验证分析和工业应用。利用电感式传感器的输出模拟量电流值与金属被测物体之间的距离关系,构建新颖的检测系统,实现对机械设备上安装不同直径螺孔的识别。通过实验室试验装置验证,结果与理论测量值相一致。该检测系统新颖、实用、可靠,价格低廉,稳定系数高,具有较高的精度和测量范围,应用价值良好。     

同轴波导口面的辐射特性研究

为了研究同轴口面的辐射特性,从同轴口面的电磁场的矢量模函数出发,应用口面场的傅里叶变换求解同轴口面的辐射场,研究了同轴区域的电尺寸、同轴喇叭张角与2个常用的高次模辐射特性之间的关系,给出了2个常用模式的比例与辐射方向图的关系和供工程设计用的参考数据。     

一种快速SAR真实场景原始数据模拟方法

在合成孔径雷达信号处理理论的基础上，提出了复杂真实场景的SAR原始数据信号的模拟方法，因而可以利用二维FFT的快速算法计算SAR原始数据的算法。并用这种方法进行了仿真，验证了其正确性和实用性。