1 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
2 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
3 空装成都局驻昆明地区军代表室, 云南 昆明 650223
为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响, 提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析, 以提高三代微光像增强器的成像质量。首先, 在三代微光像增强器的理论基础上, 论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后, 通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力, 建立像质评价系统并搭建实验装置。最后, 通过实验结果表明, 在无月夜天光照度条件下, 当亮度增益取得最佳值时, 输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由 32 lp/mm提升至 40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中, 如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。
微光像增强器 亮度增益 图像质量 信噪比 分辨力 low-light-level image intensifier, luminance gain,
1 昆明物理研究所，云南昆明， 650223
2 微光夜视技术重点实验室，陕西西安 710065
亮度增益为微光像增强器的重要参数，影响微光夜视环境下以微光像增强器为核心的目标背景对比度测试结果精度。本文基于对比度测试原理，通过对不同亮度增益的 ICCD进行目标背景对比度测试，分析得到亮度增益与目标背景对比度的变化关系及影响因素。测试结果表明: 亮度增益分别为 12000 cd/(m2·lx)、8300 cd/(m2·lx)、6000 cd/(m2·lx)时，环境照度在[2×10-3, 8×10-3](lx)区间内，目标背景对比度受亮度增益影响较小。照度在区间外时，受亮度增益影响，目标背景对比度测试结果可能失真。本文研究结果为提高 ICCD目标背景对比度测试精度提供数据支持。
像增强器 目标背景对比度 亮度增益 image intensifier, ICCD, object-background contras ICCD
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065
电子轰击有源像素传感器（EBAPS）是一种利用真空技术将光阴极、电子敏感有源像素传感器（APS）芯片和基座封装成的真空-固体混合型微光器件。积分灵敏度是EBAPS重要的性能参数之一，但国内目前还缺乏相应的测试手段。因此，基于EBAPS的工作原理和微光像增强器的光谱响应测试方法，用数字-电子转换因子和输出信号得到的电子数对光谱响应度进行表征，并设计了EBAPS的光谱响应测试系统。利用该系统获得了EBAPS器件在-800 V工作电压下的光谱响应曲线，器件的积分灵敏度为3.2×108（s·lm）-1，重复度为0.65%。
探测器 电子轰击 有源像素传感器 光谱响应 测试系统 电子数 激光与光电子学进展
2022, 59(13): 1304001
1 微光夜视技术重点实验室，西安 710065
2 昆明物理研究所，昆明 650223
针对现有微光像增强器的信噪比实验室测试结果无法准确描述其在实际夜天辐射条件下工作时信噪比的问题，依据光阴极与夜天光光谱匹配关系和光量子噪声起伏理论推导了微光像增强器的输出信噪比理论计算模型。在基于典型微光像增强器参数对模型验证的基础上，计算了典型超二代和三代像增强器在实际夜天辐射条件下工作时的信噪比。结果表明，实际夜天辐射条件下的信噪比与实验室A光源测试条件下的信噪比存在较大差异，且超二代和三代像增强器的信噪比在实际夜天辐射条件下显示出相较实验室测量时更大的差异性。本研究可为实际夜天辐射工作条件下的微光像增强器信噪比评价提供一种可用途径。
微光像增强器 夜天辐射 光谱匹配 信噪比 A光源 Low-light-level image intensifiers Night radiation Spectrum matching Signal-to-noise ratio A light source
1 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安， 710065
2 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
3 空军装备部驻昆明地区军代表室，云南 昆明 650223
微光夜视整机可以在夜间光照条件较差的情况下，对目标实施有效观察，而夜间观察目标对比度是整机作用距离影响因素中的重要指标。为满足微光夜视整机夜间观察理论分析及试验对目标对比度数据的迫切需求，基于三代微光像增强器具有与星光条件下自然光辐射光谱良好匹配的使用特性，搭建了基于三代微光ICCD的成像装置。并从微光成像系统的能量传递链及光电子成像系统的视觉特征方程分别推导环境光照度和目标-背景反射率比与对比度关系。在暗室和夜天光条件下开展了对比度试验，试验结果证明，当照度处于三代微光像增强器照度-亮度的线性相关照度区间[Es, Em]时，对比度与照度无关；对同一目标及背景采集图像，目标-背景反射率越接近1，对比度越小。
微光 ICCD 对比度 像增强器 low-level-light ICCD contrast ratio image intensifier
1 微光夜视技术重点实验室, 陕西西安 710065
2 昆明物理研究所, 云南昆明 650223
在微光像增强型电荷耦合器件(Intensified Charge-coupled Device, ICCD)积分时间内, 空间振动影响微光 ICCD相机的成像, 导致成像质量下降。对于振动环境下微光 ICCD相机成像, 采用动态调制传递函数( modulation transfer function, MTF)评价空间振动对成像质量影响。结合微光 ICCD相机特有结构, 提出微光 ICCD相机的动态 MTF理论模型, 分析低频正弦振动及高频正弦振动中, 振动幅度、振动周期、积分时间等不同因素对成像质量的影响。
微光 ICCD相机, 动态调制传递函数, 正弦振动 low-light-level ICCD, dynamic MTF, sinusoidal vibr
1 西北大学 物理学院, 西安 710069
2 西北大学 光子学与光子技术研究所/光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 西安 710069
利用全息技术, 采用二元相位处理后的离散型艾里涡旋相位, 制作了一种双复合离散型艾里涡旋加速光.理论模拟和实验探究了该加速光的传输特性, 以及线性因子(s)、径向层数(N)和拓扑荷梯度(ΔL)对光场的调控机制.结果表明, 双加速光在传输过程中, 由于离散和旋转效应, 逐渐分离为多个类艾里光; 通过调节传输距离及ΔL, 可实现二维类艾里光至一维类艾里光之间的演化.此外, N和s可分别调节双加速光的强度分布及其在初始截面(z=0处的x-y平面)中的位置分布; ΔL也可调节分离的类艾里光之间的强度分布.
艾里涡旋光束 波传输 空间光调制器 全息技术 Airy vortex beam Wave propagation Spatial light modulator Holographic technique
