红外与激光工程
2020, 49(6): 20190445
1 北京环境特性研究所光学辐射重点实验室, 北京 100854
2 东北师范大学地理科学学院, 吉林 长春 130024
对典型卫星表面材料进行了可见光偏振测试,基于测试数据完成了表面材料的可见光反射特性分析;推导分析了基于偏振双向反射分布函数的可见光反射偏振传输模型,并基于测试数据对模型的模拟计算精度进行了评价。结果表明:模型计算的反射偏振度与实测结果有较好的一致性,且在镜面反射情况下,典型卫星表面常用的主体包覆材料偏振度最小,但偏振角有最大值。即材质表面组成成份不同,其可见光反射偏振特性有较大差异。结合考虑目标表面的偏振特性更有助于区分目标的物质组成,研究成果可为改善典型卫星目标探测的有效性提供基础数据支撑。
可见光反射偏振特性 典型卫星表面材料 偏振双向反射分布函数 偏振度 偏振角 光学学报
2018, 38(10): 1026001
1 北京环境特性研究所，北京 100854
2 光学辐射重点实验室，北京 100854
针对目标特性研究需求，设计了有效辐照面直径2.4 m的太阳模拟器。要求辐照面内的照度不小于0.3个太阳常数，出射光束准直角不大于±1°且被照面的不均匀度不大于±3%，光谱失配误差达到Ｃ级。太阳模拟器主要由四个短弧氙灯、四个椭球面反射镜、两个平面反射镜、一组积分器和一个准直反射镜组成。对设计结果进行了软件仿真分析和实验测试。测试结果表明：太阳模拟器的有效光斑直径为2.43 m，被照面平均照度为3 382 lx，光束准直角±0.97°，不均匀度为±2.8%，光谱失配误差达到Ｃ级，满足设计要求。
应用光学 太阳模拟器 氙灯 不均匀度 applied optics solar simulator xenon lamp un-uniformity 红外与激光工程
2015, 44(11): 3348
通过研究激光在湍流大气中的传输情况，旨在为光学高分辨率干涉成像提供理论依据。采用相位屏的近似处理方法对激光通过大气湍流传输进行模拟，研究激光通过湍流大气的干涉情况。试验结果表明：孔径间距越大，干涉条纹越密；在传输距离为2km，大气湍流折射率结构常数C2n为10－14，即接近强湍流的情况下，可以形成比较好的干涉条纹。孔径间距较小时，干涉的明暗条纹清晰可见。在实际干涉成像中，可以选择适当的孔径间距来获得较好的干涉条纹，从而获得目标的高分辨率像。
相位屏 大气湍流 光学高分辨率干涉成像 phase screen atmospheric turbulence high-resolution coherent imaging
1 电子科技大学,光电信息学院,激光雷达实验室,成都,610054
2 目标与环境光学特征国防科技重点实验室,北京,100854
对利用条纹场照射目标以提高成像分辨率的方法进行了实验研究.条纹法提高成像分辨率的基本思想是,采用余弦条纹场照射目标,光学系统截止频率外的一部分高频分量将通过光学系统,通过对用多幅同频条纹场照射目标所获得的图像序列进行综合处理,可以获得超分辨率的图像.实验采用激光形成的干涉条纹场照射目标,共采用10幅余弦条纹场,各幅条纹场之间依次有1/10个周期的平移,对这10幅条纹场照射目标时所拍摄的图像进行综合处理,获得了分辨率提高的图像.实验结果证明了利用干涉条纹场照射目标获得超分辨率像这一方法的可行性.
成像 超分辨率 余弦条纹场 图像序列 激光干涉条纹 强激光与粒子束
2006, 18(11): 1801
1 西安电子科技大学理学院, 陕西 西安 710071
2 咸阳师范学院物理系, 陕西 咸阳 712000
3 目标与环境特性国防科技重点实验室, 北京 100854
运用粗糙面散射、激光脉冲散射理论，结合复杂目标粗糙表面相关建模参数，建立用于计算全尺寸复杂目标激光脉冲后向散射功率的理论模型。实验测量一种空中缩比目标模型后向散射激光脉冲回波功率，获取该缩比目标激光脉冲后向散射功率随接受天顶角的变化曲线。比较理论建模与实验测量数据，分析实验误差，证明了该理论模型的正确性。将建立的理论模型进一步应用于计算非合作空间全尺寸目标的激光脉冲回波功率。计算结果能够预估空间目标的激光散射特征，解决一些关于空间目标激光脉冲光学特征工程的应用问题。
激光技术 目标与环境光学特征 激光脉冲散射 激光雷达 回波特性
1 电子科技大学,光电信息学院,激光雷达实验室,成都,610054
2 目标与环境光学特征国防科技重点实验室,北京,100854
研究了一种高分辨率成像的方法,该方法利用余弦条纹照射目标以获取目标更宽的频谱.条纹对目标的照射起到了对目标频谱的搬移作用,使光学系统截止频率外的一部分高频分量通过系统.利用多幅条纹照射目标并分别成像,各条纹空间频率相同而相位按照一定规律变化,综合处理照射条纹后获得的图像将叠加在一起的频谱分量分离开并恢复到相应的位置,经过反变换获得高分辨率的图像.通过计算机仿真验证了这种方法的可行性.
余弦条纹 频谱 高分辨率 截止频率
1 西安电子科技大学理学院,陕西 西安 710071
2 中国航天科工集团第二研究院目标与环境光学特征国防科技重点实验室,北京 100854
研究了复杂目标激光雷达散射截面(LRCS)与电磁波段雷达散射截面的差异,提出使用可视化技术计算复杂目标后向激光雷达散射截面的流程框图,并使用该技术对某飞机全尺寸模型进行了计算。将计算结果按缩比关系换算,得到了1∶8缩比模型的散射截面。利用标准板定标法,在外场环境对1∶8缩比模型进行了实际测量,获得了缩比模型散射截面的实验数据。对计算数据与测量数据进行了对比分析,结果表明,在目标主要散射方位,理论计算和测量结果一致;通过缩比模型的测量可以获取全尺寸目标的激光散射特性。
激光技术 激光雷达散射截面 缩比关系 可视化计算 测量
给出了一种红外搜索与跟踪(IRST)系统中红外指向器的设计方案,在分析了IRST系统及指向器整体特点的基础上,着重讨论了红外指向器各组成部分的工作原理及设计方案.红外搜索与跟踪系统要求目标搜索范围大、周期短、系统反应时间短,同时还要求体积小、质量轻,并尽可能降低成本.为了达到以上目的,采用了六棱台转鼓结合双面翻转反射镜扫描光路的方案,较好地达到IRST系统的各项指标要求.对伺服控制系统的设计是根据不同组件对速度、位置精度的要求选用合适的驱动电机、编码器与控制方法,力求满足精度要求的同时做到体积小、成本低.实验证明,此红外指向器技术先进,方案合理,其性能达到了IRST系统的各项指标要求,目标搜索实验效果良好.采用巧妙的设计方案有效解决了IRST系统大视场快速扫描与轻小型化、低成本化的问题。
红外搜索与跟踪系统 指向器 扫描 光学系统 Infrared search and track system Director Scanning Optical system
1 西安电子科技大学,理学院,陕西,西安,710071
2 目标与环境光学特征国防科技重点实验室,北京,100854
测量了特殊的镀金聚酯薄膜、镀铝绝热材料和硅化合物材料表面的激光(1.06 μm)双向反射分布函数、光镜反射率谱、总体反射率谱以及等效光学常数,利用多参数优化的遗传算法,建立了材料表面的BRDF统计模型.并采用Powell算法反演了铝基绝热材料在不同波段上、某一波长的光学常数.
粗糙表面 双向反射分布函数 半球反射率谱 等效光学常数 Rough surface BRDF Hemisphere reflectivity spectrum Equivalent optical constant
