1 宁波大学高等技术研究院, 宁波 315211
2 浙江省光电探测材料及器件重点实验室, 宁波 315211
梯度折射率红外成像系统可在保持成像性能的基础上, 极大降低系统的尺寸、质量和成本, 有望推进红外成像系统向轻小型发展。然而, 目前没有可用的红外梯度折射率光学材料。本文基于65GeS2-25In2S3-10CsCl硫系玻璃, 利用梯度温度场热诱导析出轴向梯度分布的β-In2S3纳米晶体, 制得梯度折射率透明硫系微晶玻璃。结果表明: 析出的β-In2S3晶体为不同晶面取向纳米晶组成的多晶结构, 尺寸约为25 nm, 且晶体尺寸、数量与梯度温度场密切相关; 制得的梯度折射率硫系微晶玻璃仍保持良好的长波红外透过率, 且其10 μm处最大折射率差Δn达0.047。
硫系玻璃 热诱导析晶 梯度折射率 微晶玻璃 红外透过率 光学材料 chalcogenide glass thermally induced crystallization gradient refractive index glass-ceramics infrared transmission optical material
1 宁波大学 红外材料及器件实验室，浙江 宁波 315211
2 先进红外光电材料与器件浙江省工程研究中心，浙江 宁波 315211
为了丰富当前可用红外材料的种类，满足新一代红外成像光学系统的轻薄化设计需求，充分利用硫系玻璃组分可调和色散参数可选两大特殊优势，开发了新型硫系玻璃材料，并且在同一系统指标要求下，分别对基于传统红外材料和基于新型硫系玻璃设计的红外光学系统进行了性能对比。基于高折射率硫系玻璃的中波双视场红外光学系统，有效实现了去锗化设计，与基于传统红外材料的红外光学系统相比较，光学系统质量减轻了35%，长度减少了15%，透过率提高了10%。基于叠层梯度折射率(gradient refractive index, GRIN)硫系玻璃的共光路、共焦面双波段红外光学系统，在非制冷型中/短波红外成像光学系统中首次实现了胶合透镜的设计，与基于传统红外材料的双波段红外光学系统相比较，光学系统质量减轻了40%，长度减少了30%，透过率提高了15%；在制冷型中/长波红外光学系统中，具有不同折射率差值Δn的GRIN硫系玻璃展现出卓越的色差校正能力，与基于传统红外材料的双波段红外光学系统相比较，光学系统质量减轻了20%，长度减少了20%，透过率提高了18%。设计结果表明，新型硫系玻璃的出现，是对现有红外材料的有益补充，为新一代红外成像光学系统提供了更为丰富的材料选择和更多的设计自由度，是实现轻薄化透射式红外光学系统的重要技术途径。
高折射率 梯度折射率(GRIN) 双波段 硫系玻璃 共口径 红外光学系统 high refractive index gradient refractive index (GRIN) chalcogenide glass dual-band common path infrared optical system 红外与激光工程
2023, 52(5): 20230102
基于中波制冷型640 pixel×512 pixel(15 ?滋m)凝视焦平面探测器, 设计了远距离探测/识别的高清晰大变倍比连续变焦热像仪。该热像仪变倍比为35, 长焦处瞬时视场(IFOV)为 0.027 mrad/pixel, 在标准大气环境中观察视场角为35°×28°, 能够对4 m×3 m×2.3 m尺寸的车辆进行55 km处探测、15 km处识别(识别概率为50%), 满足现代光电**系统的远距离作战需要。热像仪采用平滑的变倍-补偿曲线光学系统设计、单导轨/双滑块变焦结构技术、自适应伺服控制技术以及红外图像增强技术, 获得了在整个大变倍比的连续变焦过程中图像始终清晰并且无间断点。在奈奎斯特频率处(18 cyc/mrad)进行最小可分辨温差(MRTD)测试, 测试结果表明该热像仪性能优良, 证明该热像仪的各项关键技术实现了从理论设计到整机系统的工程化研究。
连续变焦 识别/探测 自适应伺服控制 红外图像增强 continuous zoom detection/identification adaptive servo control infrared image enhancement MRTD MRTD 红外与激光工程
2018, 47(4): 0404004
1 空军工程大学防空反导学院, 陕西西安 710051
2 中国人民解放军 94921部队, 福建晋江 362200
双点源干扰是一种针对单脉冲雷达的有效角度欺骗干扰技术。现有文献均在单次回波情况下分析双点源相干及非相干情况下的干扰效果。而实际情况下, 雷达在进行数据处理时, 会进行脉冲积累处理, 此时双点源干扰两点源信号间的相位会受到脉冲积累的影响, 进而影响干扰效果。通过仿真分析, 得出了脉冲积累处理下, 单脉冲雷达受双点源干扰欺骗的角度不再稳定, 而是在一定范围内波动的结论。
单脉冲雷达 双点源干扰 角度欺骗 脉冲积累 monopulse radar dual -source jamming angle deception pulse accumulation 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 412
针对长波制冷式384×288焦平面探测器, 设计了一款大变倍比长波红外连续变焦距光学系统。整个系统由8片透镜及两个反射镜构成, 工作波长范围为7.7～9.3 μm, F数为3, 满足100%冷光阑效率, 变倍比为25:1。采用CODE V光学设计软件进行优化设计, 设计结果表明, 该系统具有结构简单、变倍比大、体积小、像质好等优点。
连续变焦 长波红外 红外光学系统 continuous zoom long-wave infrared infrared optical system
介绍了一种新颖变焦双视场长波红外光学系统设计实例, 适用于制冷型 320×256凝视焦平面探测器。通过变倍组在一次像面前后移动实现变焦, 同时实现近处景物调焦和温度补偿。该系统仅由5片透镜组成, 可实现焦距为 183 mm/61 mm两档变焦, 工作波段为 7.7～9.3 μm, F/数为3, 满足 100%冷光阑效率。具有变焦新颖、结构紧凑、像质高、透过率高、成本低等优点。
新颖变焦 双视场光学系统 一次像面 红外光学 novel step-zoom dual-field optical system intermediate image plan IR optical
