1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，北京 100071
沙氏激光雷达是一种可实现近距离高分辨率探测的系统，而室内气溶胶的扩散研究对其探测范围提出了严苛的要求。以沙氏激光雷达技术为基础，提出对远场和近场的气溶胶后向散射信号进行同时探测的双视场技术方案。该方案通过融合双视场的信号获取极小盲区的全路径信号廓线。在室内环境下，利用人工施放的气溶胶对所研制的双视场沙氏激光雷达系统进行了测试实验。实验中，在路径末端7.1 m处设置硬靶，提供边界值标定，从而反演得到气溶胶消光系数。实验结果表明：相比单视场探测系统，双视场探测系统的盲区由1.26 m缩小到0.36 m；同时，系统距离分辨率在最近处为0.1 mm，在最远处为15 mm；通过对两个视场信号的定标融合，全距离范围内气溶胶反演结果具有较好的时空连续性。
遥感 沙氏激光雷达 双视场 气溶胶探测 盲区 光学学报
2023, 43(24): 2428008
中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471009
现有对地捷联导引头多数采用红外单波段和单视场相结合的方式对目标进行匹配和截获，然而该种方式在日益复杂的战场环境下易受目标/背景特性复杂程度、探测器性能、视场大小限制等因素的影响。在保留了某型捷联导引头原有单一的中波红外大视场的基础上，加入了长波红外大小两个视场，提出了一种新型的红外双波段/双视场导引头。通过利用中长波双波段的图像融合和长波红外下的双视场切换，突出目标与背景特征信息差异，可以有效提高导弹对目标的截获概率。采用CODE V软件设计了光学系统。整个系统采用共孔径式光学设计，具有较好的成像质量，满足系统要求。
双波段/双视场 导引头 光学设计 dual band/dual field of view seeker optical design 红外与激光工程
2020, 49(7): 20190490
北方夜视科技集团有限公司, 云南昆明 650223
本文介绍了用于像素阵列为 640×512、像元尺寸为 17 .m×17 .m的红外中波制冷探测器的四片式双视场光学系统设计, 用相同的 4片透镜实现性能最优的系统(像元尺寸小)。光学系统采用轴向移动一片透镜实现两视场的切换, F/#为 3, 宽视场(WFOV)为 18.18.×14.58., 窄视场(NFOV)为 1.84.×1.46.。系统应用二元光学技术, 采用光学设计软件 Code V优化设计, 在空间频率 30 lp/mm处, 宽、窄视场的 MTF均大于 0.35; 经高低温下成像分析及二次项成像分析, 本光学系统完全满足要求。
双视场 中波制冷探测器 二元光学 dual field of view, medium wave cooled detector, b
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 安徽 合肥 230026
3 无锡中科光电技术有限公司, 江苏 无锡 214135
在自主研制的便携式双视场米散射气溶胶激光雷达（DFOV激光雷达）基础上, 探索双视场激光雷达信号拼接思路, 利用“斜率-Fernald”方法反演了气溶胶水平消光系数, 进而获取了DFOV激光雷达对气溶胶水平消光系数的扫描分布。 首先, 对雷达回波信号分段运用斜率法, 求解最优的气溶胶消光系数、 后向散射系数以及相对应的参考距离, 然后将该参考点处的后向散射系数代入“Fernald方法”的前后向积分解中, 进而得到整条廓线的消光系数。 该方法有效避免了“斜率法”中大气均匀的前提假设和消光系数负值的问题, 也有效避免了“Fernald方法”对参考点的限制和要求。 在获取水平消光系数后, 通过拟合近地面空气质量监测点位过顶时刻DFOV激光雷达测量的气溶胶消光系数与PM10质量浓度ρ(PM10)之间的关系, 相关性达到091。 将此定量关系传递至激光雷达扫描的消光系数结果中, 可得到气溶胶质量浓度的水平分布, 定量反演大气中颗粒物的分布, 用于研究近地面大气污染成因、 机理和污染来源分析, 为DFOV激光雷达进一步应用于城市区域大气污染定量评价和区域空气质量三维模式同化分析研究提供定量的数据支撑。
双视场 米散射激光雷达 水平分布 颗粒物质量浓度 三维模式同化 Dual field-of-view (DFOV) Mie-Lidar Horizontal distribution Particulate matter mass concentration Three dimensinal air quality model assimilation 光谱学与光谱分析
2019, 39(9): 2664
中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
讨论了大范围远距离目标探测的难点, 设计了基于旋转扫描的双视场大口径镜头, 增大系统探测范围。设计中采用分组设计方法, 将前组系统口径进行压缩, 利用振镜摆动来补偿旋转过程中的像移现象, 使生成的图像能够稳定, 提高了探测精度。经过仿真模拟得到较为理想的系统传递函数和弥散斑, 使大口径系统利用旋转扫描的方式可以实现大范围探测。设计提供了一种新的方式及思路, 用以改善凝视系统探测距离或探测范围的不足等问题。
红外系统 像移补偿 双视场 振镜 infrared system image shift compensation dual field of view galvanometer
1 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
2 陆军重庆军事代表局驻昆明地区军事代表室，云南 昆明 650223
针对手持热像仪较普通热像仪的特殊要求，设计了一种适用于手持热像仪长波双视场望远镜系统，该系统变倍比为2.5 倍，采用ZOOMING 型轴向移动变倍方式，采用一片透镜即可实现变倍、调焦及温度补偿功能。优化了系统光机电设计，符合手持热像仪高性能、高集成、小型化、轻量化的要求，并通过了工程实际应用及外场验证试验。
手持热像仪 红外望远镜系统 双视场 调焦 hand-held infrared infrared optical system dual field of view rotate-zoom
1 吉林东光精密机械厂, 吉林 长春 130103
2 中国人民解放军陆军装甲兵军事代表局驻长春地区军事代表室, 吉林 长春 130033
为提高航空相机识别目标能力,设计了一种应用于全景式航空侦查相机的可见光/红外双视场成像光学系统,可见光光学系统焦距为200 mm/400 mm,相对孔径为1∶8.8,视场角为9.4°×7°/4.7°×3.5°。红外光学系统焦距为117 mm/234 mm,相对孔径为1∶4,视场角为9.4°×7.5°/4.7°×3.76°。该光学系统利用物像交换原则采用轴向移动变倍方式,设计结果表明,光学系统成像质量接近衍射极限,可以满足实际使用需求。
双波段 双视场 航空相机 光学设计 dual-band dual-field-of-view aerial camera optical design
通过推导两个波段间由于色散特性差异导致的波段间色差，得到了描述波段间色散能力的波段间色差系数P，并结合光学系统光焦度方程、消色差方程和消热差方程，讨论了考虑材料波段间色散能力的消热差色差系统设计方法，完成了一个共光路红外双波段双视场光学系统的无热化设计。该系统F 数为2、焦距为150 mm/50 mm、波长范围为3.7~4.8 μm 和7.7~10.3 μm，共含有8 片透镜，3 个非球面，在-40 ℃~60 ℃温度范围内，各视场均具有较好的成像质量和冷反射特性。
光学设计 红外技术 双波段 双视场 消热差
设计了一种超长焦距中波红外双视场光学系统，该系统采用二次成像结构，通过透镜轴向移动实现变焦功能。设计结果表明，该系统可以实现超长焦距600~150ｍｍ的变焦功能，且中心视场在探测器特征频率201ｐ/ｍｍ处的光学传递函数值高于0.5，接近衍射极限，能够很好地满足**侦察对远距离目标同时搜索和瞄准的要求。
超长焦距 中波红外 双视场光学系统 二次成像 super-long focal length mid-wave infrared optical system with dual field-of-view re-imaging
1 武汉科技大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430081
2 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430079
3 湖北工业大学理学院, 湖北 武汉 430068
介绍了一套自行研制的双视场激光雷达系统的原理、结构、关键技术及其性能。该激光雷达系统采用两个独立的接收视场，一个采用离轴收发光学系统探测高空大气，另一个采用同轴收发光学系统探测低空尤其是大气边界层大气。激光雷达系统的数据采集单元对高空大气同时进行模拟数字信号探测和光子计数信号探测，有效地改善了激光雷达系统因回波信号的动态范围过大而无法兼顾高低空同时探测的缺点。对本系统接收的大气回波信号进行拼接和反演，结果表明，该系统能够有效获取大气气溶胶光学特性。通过与本地区另一台激光雷达信号进行对比验证了该系统探测信号的可靠性。
大气光学 气溶胶 双视场激光雷达 Mie散射 光学学报
2013, 33(12): 1201001
