针对毫米波亚毫米波探测仪对准光学馈电网络的需求, 基于 GRASP软件设计了一套 23~425 GHz 10频段准光学馈电网络。采用平面折返镜实现双层准光学馈电网络设计, 有效控制系统结构包络; 通过极化栅网和频率选择面(FSS)分离通道, 对通道指标进行仿真分析。采用平面近场方法对准光馈电网络辐射性能进行测试, 测试结果满足指标要求。

采用高温固相反应工艺制备n(Ca2+)/n(Co2+)(n为摩尔)共掺杂LaAlO3陶瓷，研究了n(Ca2+)/n(Co2+)掺杂比例对LaAlO3陶瓷［La1-xCaxAl0.8Co0.2O3，0.25≤n(Ca2+)/n(Co2+)≤2.00］红外辐射性能的影响，探讨了LaAlO3陶瓷发射率提高的机理。结果表明，n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂LaAlO3陶瓷具有钙钛矿结构。在0.76~2.50 μm波段，掺杂比例［0.25≤n(Ca2+)/n(Co2+)≤1.00］的增加有助于提升陶瓷的发射率，n(Ca2+)/n(Co2+)=1.00的陶瓷样品(La0.8Ca0.2Al0.8Co0.2O3)有最高的平均发射率(0.87)；在2.50~14.0 μm波段，所有n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂LaAlO3陶瓷的平均发射率普遍高于0.94。发射率提高的原因为：n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂强化了自由载流子吸收、杂质能级吸收和晶格振动吸收。这种高发射红外陶瓷材料有望在热工装备的节能应用领域发挥作用。

面源红外诱饵是对抗红外成像制导导弹的典型干扰手段, 其红外辐射性能是决定面源红外诱饵反导作战效能发挥的重要技术指标。分析了红外热像仪外场测量面源红外诱饵红外辐射性能的误差因素, 针对辐射标定、测量距离选取、目标像元选取以及大气衰减修正等关键环节, 分别提出了标定和测量实施过程中提高测量精度的有效方法和改进措施, 红外辐射测量精度由传统方法的9.8%～21.7%提高到5.4%～10.1%, 为外场测量面源红外诱饵红外辐射性能提供有效手段。

对偶极子天线加载方形开口谐振环所构成的太赫兹微结构光电导天线性能展开分析研究。在偶极子天线的基础模型上,基于耦合波理论描述微结构共振模式在入射光和微结构相互作用下振幅的动力学过程;通过调整结构参数模拟分析太赫兹波与结构间的局域耦合特性关系,仿真对比偶极子和微结构光电导天线参数与太赫兹辐射时域脉冲波形和频谱特性关系,以及偶极子天线与微结构天线辐射方向的仿真结果。研究结果表明,随着天线结构参数,如极间间隙的增大,结构间的耦合系数逐步增大,耦合强度逐渐增加,产生的局域电磁共振模式使共振频率处的电磁能量得到极大增强。调整长度、宽度和极间间隙获得最佳结构参数,使最大辐射强度提高了340%,共振峰值逐步发生频移,频率移动范围为0.2~0.8 THz。

随着全球资源的减少和环境的恶化, 节能减排已成为人们关注的焦点, 具有保温隔热功能的低辐射玻璃成为研究的热点。 提高玻璃保温隔热性能最有效的方法就是在其表面涂覆低辐射率层。 原材料丰富、 导电性能好、 可见光透过率高等优势使得Al掺杂ZnO (AZO)薄膜成为最具潜力的低辐射率层。 系统研究了温度对AZO薄膜红外辐射性能的影响, 分析了变化机理。 首先研究了在一定的温度下持续一段时间后, AZO薄膜的红外比辐射率的变化情况。 然后研究了在变温环境中红外比辐射率的变化情况。 采用直流磁控溅射法在室温下玻璃基片上沉积500 nm厚的AZO薄膜, 将薄膜放到马弗炉中进行热处理, 在100～400 ℃空气气氛下保温1 h, 随炉冷却。 采用X射线衍射仪对AZO薄膜进行物相分析, 采用扫描电子显微镜观察薄膜表面形貌变化。 利用四探针测试法测量AZO薄膜的电阻率, 采用红外比辐射率测试仪测试薄膜红外比辐射率, 可见分光光度计测量可见光谱。 测试的结果表明, 薄膜热处理前后均为六角纤锌矿结构, (002)择优取向。 300 ℃及以下热处理1 h后, (002)衍射峰增强, 半高宽变窄, 晶粒尺寸长大。 随着热处理温度的升高, 薄膜的电阻率先减小后增大, 200 ℃热处理后的薄膜具有最小的电阻率(0.9×10-3 Ω·cm)。 热处理温度升高, 晶粒长大使得薄膜电阻率降低。 热处理温度过高, 薄膜会从空气中吸收氧, 电阻率下降。 薄膜的红外比辐射率变化趋势和电阻率的一致, 在200 ℃热处理后获得最小值(0.48)。 自由电子对红外光子有较强的反射作用, 当电阻率低, 自由电子浓度高的时候, 更多的红外光子被反射, 红外辐射作用弱, 红外比辐射率小。 薄膜的可见光透过率随着热处理温度的升高先减小后增大, 200 ℃热处理后的薄膜的可见光透过率最小, 但仍高达82%。 这种变化是由于自由电子浓度变化引起的, 自由电子对可见光有很强的反射作用。 选取未热处理和200 ℃热处理后的样品进行变温红外比辐射率的测量, 将样品放在可加热的样品台上, 位置固定, 在室温到350 ℃的升温和降温过程中每隔25 ℃测量一次红外比辐射率, 结果表明, 在室温到350 ℃的温度范围内, AZO薄膜的红外比辐射率在升温过程中随着温度的上升而增大, 在降温过程中减小, 经过整个升、 降温过程后, 薄膜的红外比辐射率增大。

针对电源电路抗γ总剂量辐射性能评估问题，建立了元器件和电路的性能模型，并搭建测试电路对模型进行了测试。开展了辐照敏感关键元器件的γ总剂量辐照试验，获取了元器件关键参数随γ累积总剂量变化的实验数据，将参数变化规律注入模型，开展了电源电路抗辐射性能仿真，获得了电路关键特征参数输出电压随累积总剂量的变化规律。采用裕量与不确定性量化(QMU)方法对电源电路的抗辐射性能进行评估，并与电路实际辐照实验结果进行对比，结果表明，QMU评估结果与实际实验结果保持了较好的一致性。

目前光学遥感器向着大口径、宽视场的趋势发展, 随着遥感器口径和视场的不断增大, 需要与之对应的定标设备来满足其全口径全视场的定标要求。为此, 研制了一套超大口径(3.2 m)均匀光源系统。首先基于积分球理论和黑体普朗克理论设计出口光谱辐射亮度, 并利用LightTools软件对出口均匀性和朗伯特性进行内置光源分布仿真设计。然后针对超大口径均匀光源辐射性能测试存在的问题, 研制了一套基于阵列探测器的辐射性能测试装置, 并应用校正算法进行一致性校正。最后利用新研制的设备对超大口径均匀光源进行测试实验, 并对测试不确定度进行分析。结果显示：0.8 m口径光源的光谱辐射亮度大于600 W·m-2·sr-1, 3.2 m口径光源的均匀性优于98.362%, 中心点±45°范围内朗伯特性优于98.810%, 数据表明新研制的超大口径均匀光源满足设计要求。

为检测分析HJ-1A/B星CCD相机在轨辐射探测性能及其辐射定标的有效性,提出了基于多种光学特性地面 目标的在轨检测方法。首先,介绍了HJ-1A/B星CCD相机在轨辐射性能检测方法,并基于2013年HJ-1A/B卫 星地面同步观测试验数据,获取了HJ-1A/B星过境时刻的卫星入瞳处等效辐亮度。然后以该等效辐亮 度为基准,对HJ-1A/B星CCD相机历次在轨辐射定标结果进行检验,分析HJ-1A/B星CCD相机的在轨 运行期间辐射探测性能变化趋势。结果表明:HJ-1A/B星在轨运行过程中,辐射性能在不断发 生变化;在轨运行5年多时间里, HJ-1A/B星的CCD相机各波段的辐射性能平均衰变量最 低为3.7%,最大为39.6%;为保证遥感数据的定量化精度,定期的在轨绝对辐射定标十分必要。

研制了中荷耦合器件(CCD)与互补金属氧化物半导体有源像素图像传感器(CMOS APS)辐射效应测试系统,用于研究CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应并准确评估器件的空间辐射环境适应性。该系统采用光机电一体化结构设计, 包括光电响应性能检测、光谱检测、控制及数据处理3个分系统, 可对器件的光电响应性能、光谱特性进行全面的定量测试与分析。系统的光谱分辨率为1 nm, 工作波段为0.38~1.1 μm。目前, 该系统与新疆理化所现有的辐照装置结合, 构成了光电成像器件辐射效应模拟试验与抗辐射性能评估平台, 已为国产宇航CCD与CMOS APS图像传感器的研制、空间应用部门的成像器件选型工作提供了多次考核评估试验。应用情况表明, 该系统可定量检测与评价CCD、CMOS APS图像传感器的辐射效应与抗辐射性能, 为深入开展光电成像器件的辐射效应研究提供了完善的试验研究条件。

针对空间光学相机重要组成部分的CCD成像电子学单元的光电参量测试需求，介绍了CCD成像电子学单元光电参量测试必要性，提出了对CCD成像电子学单元光电参量进行系统测试的试验方案，并设计、研制了测试装置。对于该装置进行了系统调试与标定，得到单色仪波长定标系数为1.003 29，并对CCD成像电子学单元辐射性能测试中积分球的稳定性及均匀性进行了测试，测试结果满足要求。通过标准探测器标定待测探测器，得到待测探测器的相对光谱响应度。整套装置满足测试要求。