西安电子科技大学 物理与光电工程学院，西安 710071
在冶金工业、核工业、深空探测等领域，受限于高温、强辐射等人员无法达到的极端环境限制，亟需一种可快速准确进行物质成份分析的远距离非接触式探测手段。远程激光诱导击穿光谱技术是一种结合激光远距离传输与控制以及弱光信号采集来获取目标材料物质成份信息的一种技术手段，可以实现极端环境下物质的非接触式远距离探测。本文系统介绍了远程激光诱导击穿光谱系统的光学系统结构，以及不同结构远程激光诱导击穿光谱装置的性能特点及其面临的技术瓶颈。针对远程激光诱导击穿光谱技术探测灵敏度与探测距离受限、光谱信息受限等问题，还介绍了国内外常用的远程激光诱导击穿光谱信号增强方法以及激光诱导击穿光谱与拉曼光谱结合等技术方法。最后简要总结了远程激光诱导击穿光谱技术在爆炸物探测、核工业、深空探测等几个典型领域的应用，展望了其在未来的发展。
激光诱导击穿光谱 遥感 等离子体 元素分析 LIBS Remote sensing Plasma Composition analysis 光子学报
2021, 50(10): 1030001
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065
随着国家对水下成像探测、水下资源勘查等应用需求增加，建立符合实际情况的水下光电成像模型，成为目前水下成像研究者的目标。为了探究水下距离选通成像系统性能，建立了距离选通成像系统各个模块调制传递函数模型，以及总的系统调制传递函数模型。对目前市场上主流成像系统所采用的超第二代、第三代像增强器的选通成像性能进行理论对比仿真分析，完成了对水下距离选通成像系统性能模型的仿真。结果表明，前向散射光调制传递函数以及后向散射光调制传递函数随着探测距离以及选通时间的增加呈现逐渐下降趋势，并且前向散射光调制传递函数下降的速度更快；系统调制传递函数随着探测距离、选通时间和空间频率的增加而逐渐下降，并且通过理论模型分析得到典型的第三代像管的性能比超第二代像管的性能在水下距离选通成像过程中更具优势。
水下成像 距离选通 性能模型 散射光调制传递函数 underwater imaging range-gated performance-model scattering light MTF 红外与激光工程
2015, 44(11): 3262
1 安徽省煤炭科学研究院, 合肥 230001
2 北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
依据Lambert-Beer定律, 推导出检测气体浓度的数学模型, 得出了测量和参考探测器输出电压与气体浓度的函数表达式, 表达式中的二个常数的数值取决于气室长度、气体吸收系数、探测器的电压探测率, 经零点和满量程标准气样的标定, 可确定这二个常数的数值, 实现对仪器的标定.根据仪器零点随温度变化的关系, 得到零点与温度函数表达式, 用于零点温度补偿以及对零点温度补偿系数的计算;量程温度补偿方法是通过引入量程温度补偿因子, 对测量和参考探测器输出电压与气体浓度的函数表达式进行修正, 修正后的函数表达式用于量程温度补偿, 也能对量程温度补偿因子中的补偿系数进行计算.矿用红外甲烷传感器采用本文的标定方法和温度补偿方法, 在不同的环境温度下, 对标准气样进行检测, 其检测结果符合红外甲烷传感器标准所规定的基本误差.
红外技术 测量模型 标定 温度补偿 Infrared technology Measurement model Calibration Temperature compensation
