针对红外探测器件大阵面技术缺乏、单孔径红外探测系统难以兼顾大视场和高分辨率等问题，设计了一种基于压缩感知技术的红外大视场高分辨成像系统。该系统由成像物镜和中继透镜组成，成像物镜对场景进行大视场高分辨率一次成像，一次成像的像面经空间光调制板的调制后由中继透镜二次成像在探测器阵列，利用图像重建算法可将探测器阵列接收的图像进行恢复。设计结果显示，所提系统的工作波段为3.8~4.8 μm，成像物镜具有F/1.999的大数值孔径，视场为±16°，像元数达到1280×1024，中继透镜像元数达到640×512，成像质量完全匹配所选的探测器阵列。此外，对比现有红外单孔径探测系统，所设计的系统具有大视场、高分辨、结构简单紧凑等优势，在航空遥感探测领域具有较大的应用前景。
成像系统 压缩感知 中红外波段 物镜 中继透镜 航空遥感 红外探测器阵列 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811003
1 上海工程技术大学 机械工程学院, 上海 201620
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
高性能中红外激光在**对抗、生物安全、环境科学等领域有重要的应用价值。Fe∶ZnS/ZnSe具有长输出波长、宽吸收带和发射带的特点,是实现高性能、宽调谐3μm~5μm激光输出的最有效激光介质。介绍了Fe∶ZnS/ZnSe的光谱和热动力学特性,评述了Fe∶ZnS/ZnSe在低温和常温下激光输出性能方面的最新进展, 分析了Fe∶ZnS/ZnSe激光器在功率、能量提升以及室温运转方面面临的科学挑战。
激光器 固体激光器 中红外波段 高性能 lasers solid-state lasers middle-infrared band Fe∶ZnS/ZnSe Fe∶ZnS/ZnSe high performance
针对风云二号(FY-2)中波红外波段地球目标图像空间分辨率低的问题, 提出了从月球图像中提取刃边目标进行调制函数(MTF)计算, 根据图像质量评价参数进行图像复原提高图像空间分辨率的方法。首先根据FY-2定位模型设计了月球可视位置算法, 搜索到月球图像; 通过一阶微分、极值匹配等处理, 基于傅里叶变换得到FY-2G中波红外波段在轨MTF评价曲线。然后, 根据MTF计算结果, 采用维纳滤波器对中波红外波段图像进行复原; 以像素平均梯度、功率谱分量和以及图像信息熵作为评价参数, 通过3种评价参数的变化确定合理的滤波参数。最后, 得到经过MTF复原的高分辨率图像。实验结果显示, 应用提出的方法, 不仅MTF计算正确, 图像复原有效, 空间分辨率得到提高, 还保证了图像复原前后能量的一致性。
风云二号卫星 中波红外 月球观测 调制传递函数评价 图像复原 FY-2 satellite middle infrared band moon observation Modulation Transform Function(MTF) evaluation image restoration
为了得到二氧化钛反蛋白石光子晶体中影响光子定域化的规律，基于Mie散射理论和低浓度近似，对光子定域化参量进行了数值计算与理论分析，发现在该氧化物的剩余射线区内，入射波长和散射体大小对光子定域化有明显的影响.结果表明，在散射体浓度为10%，相对折射率大于3.8时，在中红外区13.3~15.3 μm范围内出现了光子定域化现象，并随着散射体半径的增大，定域化区向长波方向移动; 同时，定域化参量先增大后减小.研究结果为实验上在该类光子晶体中实现光子定域化现象提供了理论参考.
光子晶体 反蛋白石 光子定域化 中红外区 Photonic crystal Reverse opal Photonic localization Middle infrared band TiO2 TiO2
