为解决单点金刚石车削技术（single-point diamond turning，SPDT）应用于大口径大弦高非球面铝反射镜加工中遇到的车床导轨行程、工作台回转容积受限和加工质量较低的问题，针对?682mm 口径、弦高220 mm 的凹非球面铝反射镜加工，首先，提出基于SPDT 的三轴联动加工方法，在两轴加工基础上加入旋转B 轴进行协同加工，使得导轨行程和工作台回转容积能够满足加工需求。然后，设计专用笼状夹具，并通过有限元法研究支撑杆数量、杆径、上下连接板厚度参数对夹具-工件形变特征的影响，通过极差和方差分析研究不同因素对夹具-工件最大变形量影响的显著性，得到一组最佳夹具设计参数组合，即夹具支撑杆数量为24，杆径为22mm，上下连接板厚度为25mm。最后，将铝反射镜固定在优化后的笼状夹具上，通过三轴联动加工实现了对?682 mm 口径非球面铝反射镜的加工。对调刀件的检测结果表明：调刀件面形精度Pv 值为0.6 ?m，表面粗糙度Ra 约为10.1 nm，可认为682mm 口径非球面铝反射镜的面形精度和表面粗糙度均达到使用要求。本研究能够为同类大口径大弦高非球面反射镜的加工提供一定的理论基础和加工工艺技术参考。

如何准确检测镜头的焦距是红外镜头参数检测的一项重要研究内容。本文提出了一种基于刀口靶图像的焦距快速检测方法。该方法先采集红外镜头聚焦状态下的刀口靶图像，再进行刀口靶图像的二值化处理；通过提取目标的边缘轮廓，获得最小外接矩形的顶点坐标信息，从而估算出红外镜头对应焦距。实验结果证实：该检测方法可快速、准确地测量出镜头的焦距，且测量的平均绝对误差百分比小于 1.48。该方法为红外镜头重要参数的快速检测奠定基础。

本文基于海天背景目标提取技术的研究，给出一种实用的海天线提取算法。首先，采用空域滤波消除弱小船只目标和近域海浪杂碎波的干扰，对降噪后的红外图像进行形态学梯度运算，采用 Ostu阈值分割方法，获取海天线边缘轮廓，然后利用 Hough直线检测算法，获取海天线待拟合点数组，最后利用最小二乘法拟合海天线。实验结果表明，本算法能够准确、快速地提取海天线，为海上目标的快速探测跟踪奠定基础，对红外搜救设备进行海上目标探测跟踪具有重要意义。

由于滑动导向机构与镜筒之间为间隙配合，在运动过程中会导致镜片发生不同程度偏移与偏转，因此基于柔体运动学分析理论，对不同运动姿态、不同长径比的滑动导向机构以及导向钉与镜片在导向机构中的排布位置进行运动仿真分析，得出运动姿态、长径比以及导向钉与镜片排布位置对镜片偏移与偏转的影响；结合实际变焦光学系统使用要求，设计嵌套式导向机构并进行仿真分析，验证可行性；根据以上分析结果对红外连续变焦镜头进行设计加工，镜头变焦过程成像清晰，表明此种仿真分析为红外变焦镜头结构设计研究提供一种有效方法。

将阿基米德螺旋线近似逐行推扫的滤光方式与非制冷焦平面探测器(FPA)逐行积分读出进行同步, 滤光当前行的同时读出上一行的数据, 可改善分时滤光多波段热成像系统的 FPA使用效率, 从而提高系统帧率。本文从工程应用的角度出发, 对阿基米德螺旋线滤光盘(阿盘)的多波段滤光、推扫滤光与 FPA逐行读出的时间同步、多波段序列图像的帧识别、阿盘的整机集成等问题进行探讨, 为新型多波段热成像系统的设计提供工程经验。

为了得到不同海拔地区的大气透过率, 探索大气透过率随海拔高度的变化规律, 利用数值模拟、软件计算和实地测量方法分别对阿里(5 km)、德令哈(3 km)和怀柔(0 km)3个不同海拔地区在4605~4755 μm波段25 km以下的大气透过率进行了计算和测量。结果表明: 红外大气透过率随海拔高度增加而增加; 采用数值模拟计算得到3个地方的大气透过率分别为0709、0572和0555; 采用软件计算得到的透过率分别为0849、0766和0596; 采用实测方法得到的透过率分别为0805、0.766和0.673; 阿里地区海拔较高, 相对湿度较低, 能见度高, 大气透过率最好。该结论对国内天文红外观测及空间红外目标辐射特性测量具有重要的借鉴意义。

为降低严重的外杂散光对红外探测系统成像性能的影响，对系统的遮光罩、挡光环和镜筒的消光螺纹设计优化。通过 ProE软件和 TracePro软件建立红外镜头的光机模型，采用正向光线追迹法，进行杂散光仿真分析，计算不同的光源离轴角度下的点源透过率值（PST），结合 MATLAB软件绘制不同疏密程度的消光螺纹镜头消杂散光的 PST曲线，并进一步验证三角形消光螺纹的抑制效果。结果表明：设计的挡光环能抑制部分杂散光；添加合理的消光螺纹后能有效抑制红外镜头杂散光；适当增加消光螺纹的密度并采用三角形螺纹，相比无消光螺纹情况下 PST值下降 1～2个数量级。当杂散光入射角大于临界入射角 30.时，杂散光抑制能达到阈值指标，满足杂散光抑制工作需求。

红外显微热成像系统基于红外热成像、红外图像处理和光学显微技术，能够分析微小物体或局部细节的温度变化，具有无损检测、灵敏度高等优点。对红外显微热成像系统的研究背景进行了概括，介绍了它的基本原理和系统组成，总结了红外显微热成像系统的研究现状及其在微电子器件检测、医学诊断、科学实验研究等方面的应用进展，对其存在的问题进行了分析，并且展望了红外显微热成像系统的未来发展趋势。

设计了一种可提高太阳能电池吸收太阳光的效率和有效存储能量的方法和装置。介绍了 太阳能电池的伏安特性和法拉电容的充放电特性。该装置通过凹面镜实现太阳光的双面吸收，并以法拉电容存储太阳 能。和传统单面受光电池以及用蓄电池储电相比，该装置太阳光吸收效率高、法拉电容充电时间快、放电电流 大，可广泛适用于路灯及楼道灯照明等领域。