中国计量科学研究院 光学与激光计量科学研究所，北京 100013
为了减小不同光谱辐射计间瞄准区域差异带来的光谱辐射亮度不一致性，讨论了视场角及定位对于测量准确性的影响。通过建立太阳光白板和卤钨灯白板系统光路下的光谱辐射亮度测量模型，分析了不同几何光路视场区域平均辐射亮度与中心辐射亮度的差异。数值模拟表明，太阳光白板光路修正因子仅与视场角大小有关；卤钨灯白板光路修正因子随测量距离增大而减小，距离600 mm时8°和14°视场角的修正因子分别变为0.993 5和0.980 2。最后，实验验证了卤钨灯白板系统下角度误差和位移误差对光谱辐射亮度的影响。结果表明，修正因子对水平方向的角度误差和位移误差呈现非对称性，两侧差异高达2%。因此，依据视场角和几何定位可以对测量结果进行数据修正，有助于提升光谱辐射亮度测量不确定度水平。
光谱辐射计 光谱辐射亮度 视场角 修正因子 spectroradiometer spectral radiance field of view angle correction factor
西安北方光电科技防务有限公司, 陕西 西安 710043
设计了一种由耦出线性全息光栅和耦入体全息光栅组成的单色全息平板波导显示系统。该系统的工作原理是微型显示器发出的单色图像光波信息经过准直透镜后, 通过耦入体全息光栅和耦出线性光栅把图像光波信息从平板玻璃的一端耦入, 另外一端耦出, 最终在出瞳位置进入人眼。介绍了全息光栅的特点, 利用耦合波理论与K矢量闭合法理论推导全息光栅的视场角, 同时介绍了全息光栅的设计方法, 该方法是通过分束镜将激光分为物光波和参考光波, 且按照一定的入射角度在全息干板上发生干涉来实现。模拟仿真结果表明: 该系统显示视场角为18°×14°, 出瞳距离为30 mm, 传递函数MTF在30 lp/mm时均在0.3以上, 满足目视系统的使用要求, 可以应用于新一代头盔显示系统中。
光学设计 全息平板波导 全息光栅 视场角 显示系统 optical design holographic planar waveguide holographic grating field of view angle display system
1 西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 中国船舶重工集团第705研究所 水下信息与控制重点实验室, 陕西 西安 710121
针对水下无线激光通信系统中对准困难的问题, 提出了一种分集阵列式光学接收天线, 在光学设计软件Zemax中分别设计出了复合光学接收天线和分集阵列式光学接收天线的光学结构, 分析了复合光学接收天线和分集阵列式光学接收天线的视场角、聚光效率以及光源移动范围, 并且通过实验和Matlab仿真给出两种光学接收天线的聚光效率随光源径向移动范围和光源入射角的关系, 结果表明: 当光源尺寸10 mm时, 复合光学接收天线的聚光效率是0.06%, 接收视场角是±6°, 光源径向移动范围是±6 mm; 分集阵列式光学接收天线的聚光效率是0.06%, 接收视场角是±16°, 光源径向移动范围是±22 mm。因此分集阵列式光学接收天线更适用于水下激光通信系统。
水下无线激光通信 分集阵列式光学接收天线 视场角 聚光效率 underwater wireless laser communication diversity array optical receiving antenna field of view angle light gathering efficiency 红外与激光工程
2018, 47(9): 0903005
1 北京理工大学 宇航学院, 北京 100081
2 中国人民解放军63961部队, 北京 100012
3 北京机电工程研究所, 北京 100074
针对红外制导弹药在采用具有角度约束制导律时需要剩余飞行时间的问题, 提出了一种不需要剩余飞行时间且可实现大落角攻击的变增益比例导引律。利用期望落角固定时中末段导航比与过载及目标视角约束的解析关系, 建立导航比计算模型, 解算出中、末段导航比及切换点位置; 随后,对比研究了变增益比例导引律与弹道成型制导律的性能, 并对其工程应用进行了分析研究。结果表明: 变增益比例导引律在实现落角及位置约束的同时能满足视场角及过载约束, 且相比于弹道成型制导律, 其硬件资源需求更少。
落角约束 视场角约束 过载约束 变增益比例导引 terminal impact angular constraint field-of-view angle constraint acceleration constraint switched-gain proportional navigation 红外与激光工程
2017, 46(5): 0504004
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室, 上海 201800
研究了激光雷达远距离探测时信号光的空间相干特性和接收口径尺寸对外差探测的归一化载噪比RnCN和视场角Ωf的影响。采用激光雷达远距离探测模型，给出部分相干光探测时RnCN的一般表达式和相应的接收理论。进一步数值模拟分析显示：当高斯型本振光斑尺寸大于接收口径大小时，RnCN达到饱和状态；空间相干长度和口径半径的增加都能提高RnCN，但会导致Ωf的降低。在理论和数值模拟的基础上，提出RnCN和Ωf的乘积正比于λ2，且此关系不受回波信号相干特性的影响。最后给出Hufnagel-Valley 5/7湍流模型下探测高度和地面距离对RnCN的影响。
遥感 相干探测 接收理论 载噪比 视场角 相干长度 探测口径 光学学报
2011, 31(12): 1228002
