动态光学目标模拟器的滤光片设计

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DWDM用光学滤光片制造监控系统设计

DWDM用光学滤光片制造监控系统设计王海峰【摘要】分渡/合波器是DWDM系统的核心器件之一,可采用光学滤光片镀膜实现,合格的膜系需要实现膜层厚度的精确控制.介绍一种自动控制镀膜系统,在国产镀膜系统的基础上,采用工业计算机进行自动控制,采用LabVIEW和Matlab混合编程,LabVIEW编写控制界面,实时显示监控曲线和数据存储,调用Matlab完成算法,该系统能完成复杂膜系的精确控制.%The de/multiplexer is one of the kernel apparatus used in DWDM system, and can be realize by a loated light filter.It is necesssary to realize the accurate control for film thickness first to gain the qualified film system.A auto film coating system is set forth in this paper.Based on the home-made coating film system, the industry computer is adopted to perform the automatic control, LabVIEW and Matlab is employed for mix-programming, LabVIEW is used for the interface control, real-time curve display and data storage, and Matlab is called to accomplish the algorithm.The precise control of the complex film system can be achieved withthis system.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)005【总页数】4页(P147-149,152)【关键词】光学滤光片;镀膜;LabVIEW;Matlab【作者】王海峰【作者单位】广东科学技术职业学院,机电学院,广东珠海,519090【正文语种】中文【中图分类】TN16-340 引言DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)密集波分复用,基本原理就是在同一根光纤中传输多个波长的光信号。

太阳模拟器中光谱修正滤光片的研制

太阳模拟器中光谱修正滤光片的研制孟嘉译;付秀华;王迪【摘要】在太阳模拟器中,鉴于氙灯的优点及其光谱能量分布与太阳光谱的相近性,通常使用氙灯模拟太阳光谱,但由于氙灯光谱与太阳光谱分布存在差异,所以研制一种滤光片进行氙灯光谱分布的修正.考虑到滤光片工作在强光辐照务件下,所以选用的薄膜材料必须具有低的吸收和高的抗能量阈值.采用电子束和离子辅助沉积技术进行膜层的制备,选择合理的沉积方式并通过优化工艺参数使膜层表面光滑、牢固且通过抗能量测试,最终研制出的光谱修正滤光片满足使用要求.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2010(037)002【总页数】4页(P50-53)【关键词】光学薄膜;滤光片;离子辅助沉积;抗能量阈值;太阳模拟器【作者】孟嘉译;付秀华;王迪【作者单位】长春理工大学,光电工程学院,长春,130022;长春理工大学,光电工程学院,长春,130022;长春理工大学,光电工程学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】O4840 引言太阳模拟器的光源应具备发光效率高、功率可调、亮度高、光谱与太阳光谱尽可能接近、发光稳定和寿命长等特性[1]。

氙灯具备以上优点，且氙灯发出的光是从近红外、可见、到紫外的连续光谱，在可见光谱范围内光谱能量分布较为均匀，其谱色与太阳光谱色相近，所以采用氙灯模拟太阳光谱。

目前，只有功率为5 kW、6 kW短弧氙灯的成熟技术和使用经验[2]，大功率短弧氙灯(25KW)模拟太阳光谱分布的技术还不成熟，而且不同功率氙灯光谱分布也不同，所以我们对氙灯(25KW)光谱相对能量分布进行实际测量。

根据氙灯与AM1.5[3]太阳光谱相对能量分布差异，研制一种滤光片进行氙灯光谱分布的修正在理论上是可行的。

人们常常用氧化铪(HfO2)和低折射率的二氧化硅(SiO2)组合，用来制备高反膜、增透膜、偏振膜和滤光片等各种光学薄膜[4]，而且镀制HfO2的传统方式是直接蒸发HfO2块材料，这相对容易，但却会使薄膜中产生节瘤缺陷。

动态目标模拟器用视景仿真镜头光学设计

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｋｉｎｄｏｆｖｉｓｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｌｅｎｓｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｏｐｔｉｃａｌｔａｒｇｅｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｇｈｔｖａｌｖｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｏｐｔｉｃａｌｔａｒｇｅｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｗａｓｃｏｍ—
第３４卷第１期
２０１３年１月
应
用
光
学
Ｖｏ１．３４ＮＯ．１
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ
Ｊａｎ．２ｏ１３
文章编号：１００２ — ２０８２（２０１３）０１ — ００２６ — ０６
ｉｍａｇｅｏｆｅａｒｔｈｗａｓｇｅｎｅｒａｔｅｄａｎｄｔｈｅｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｇｈｔｖａｌｖｅｗａｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｏｄｉｓｐｌａｙｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｉｍａｇｅｏｆｅａｒｔｈｂｙｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｇｈｔｖａｌｖｅｗａｓｓｉｔｕａｔｅｄｏｎｔｈｅｆｏｃａｌｐｌａｎｅｏｆｔｈｅｖｉｓｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｌｅｎｓ．Ｌｉｇｈｔｃｏｍｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｏｐｔｉｃａｌｔａｒｇｅｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｗａｓｐａｒａｌｌｅｌｌｉｇｈｔ，ａｎｄｉｎｆｉｎｉｔｅａｎａｌｏｇｕｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃｏｕｌｄｂｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎａｆｉｎｉｔｅｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｓｅｎｓｏｒｇａｔｈｅｒｅｄｔｈｅｌｉｇｈｔｃｏｍｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｖｉｓｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｌｅｎｓａｎｄｆｉｎｉｓｈｅｄｉｍａ —

新型多功能目标模拟器光学系统的设计

新型多功能目标模拟器光学系统的设计杜晓宇;杨加强;彭晴晴;刘琳【摘要】针对现有目标模拟器不能用于多传感器光电设备调焦调轴过程、无法满足其装调需求的问题,设计仿真了一种新型多功能目标模拟器光学系统.本文确定了该目标模拟器的光学方案,采用了中波红外、长波红外、激光、可见光多波段共孔径复合形式,对各分系统进行了详细设计和仿真.作为多传感器光电设备焦距调试以及各波段光学系统光轴一致性调试过程中的核心设备,该目标模拟器可以为其提供调焦和调轴基准并提高调焦和调轴精度,该目标模拟器集成度高、结构紧凑、小巧便携,便于后续自动化扩展.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2019(049)007【总页数】5页(P891-895)【关键词】光学设计;目标模拟器;调焦;调轴【作者】杜晓宇;杨加强;彭晴晴;刘琳【作者单位】华北光电技术研究所,北京 100015;华北光电技术研究所,北京100015;华北光电技术研究所,北京 100015;华北光电技术研究所,北京 100015【正文语种】中文【中图分类】TN291 引言随着科技发展,多传感器光电设备的应用越来越广泛,其发展也越来越快,目前国内外普遍重视研究和发展的有红外中波/长波/激光测距复合光电设备、红外中波/长波/可见光复合光电设备等,其集成度越来越高,性能越来越强,可以满足不同场合的需要,应用前景广泛。

例如中波红外/长波红外/激光测距复合光电设备,相比于传统的单模式光电设备,不仅可以利用红外探测获得较远的作用距离、较大的搜索视场,获取目标的不同光谱信息还可以减少干扰,降低虚警率；利用激光测距系统,还可以获得目标的距离信息,极大地提高了系统的探测性能和对抗能力。

多传感器光电设备常用于能否快速、准确地对目标进行识别,随着多传感器光电设备的研制,形成一种集合了多光谱、多传感器、多光路融合的综合光电系统,为保证多传感器光电设备的功能实现和工程化,其装调除了要满足传统的焦面调试和可靠性的要求,光轴一致性更是直接影响了系统的探测精度,只有确保各光轴在一定范围内是一致的,才能保证跟瞄及测距方向的一致性,确保输出目标物体运动参数信息的准确性[1-2]。

红外双波段目标模拟器方案与光学系统设计

红外双波段目标模拟器方案与光学系统设计钱育龙;侯晴宇;王治乐;赵焕义【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】通过对传统双波段目标模拟器的工作原理进行分析，针对其结构复杂以及生产成本较大的问题，提出一种只使用一套景象生成器和投影系统的双波段目标模拟器设计方案。

利用分振幅的方法，通过滤光片和遮光片的遮挡滤光作用使2个波段的能量按特定的比例透过，在特定的积分时间下，探测器探测到2个波段的能量比不同，以此模拟不同红外目标。

对设计方案中的投影系统进行光学设计，光学系统属于透射式，工作波段在3．3μm～3．8μm和4．4μm～4．8μm，F 数为3．2，半视场角为1．1°，系统分辨率达到10lp/mm，对300K～3000K的黑体、灰体或选择体均可实现红外目标的模拟，同时模拟器产生的辐射能量也大于探测器探测到的最小能量，设计方案可行。

%Through the analysis of the traditional dual-band target simulator ,a target simulator using only one generator and one projection system was put up to solve the problem of high cost and relatively complex structure .Using the method of division of amplitude ,by the filtra-tion of the filter and shading sheet ,the energy of the two bands could transmit according to a specific proportion ,and in the specific integral time ,detector could detect different energy rati-os of the two bands ,which could be used to simulate different infraredtargets .Futhermore , the optic design of the projection system in the scheme was conducted .The projection system uses transimissionmodel ,which works in 3 .3 μm~3 .8 μm/4 .4 μm~4 .8 μm with a half field of view of 2 .2° and an F number of 3 .2 ,the system resolution could reach 10 lp/mm .The im-proved simulator can simulate the infrared objects of black body ,gray body ,even selective body (300 K~3 000 K) ,with the radiation energy larger than the detected minimum energy , proving scheme feasible .【总页数】5页(P761-765)【作者】钱育龙;侯晴宇;王治乐;赵焕义【作者单位】哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150010;哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150010;哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150010;中航工业江西洪都航空工业集团660所，江西南昌330024【正文语种】中文【中图分类】TN212【相关文献】1.红外目标模拟器消热差光学系统设计 [J], 张晓晖;梁志毅;常青2.消热差的红外目标模拟器投影光学系统设计 [J], 乔杨;徐熙平;辜义文;潘越;张潇予3.红外双波段目标模拟器的国内外发展现状 [J], 钱育龙;王治乐;张成标4.制冷型中/长波红外双波段一体化全反射式光学系统设计 [J], 刘芳芳;赵健;丛强;李妥妥;汤天瑾;吴俊5.基于谐衍射与自由曲面的机载红外双波段成像光学系统设计 [J], 李杰;罗辉;李金铖;吴晗平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

光学动态分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解光学动态分析的基本原理和方法；2. 掌握光学动态分析实验的操作技能；3. 分析和比较不同光学系统的动态特性；4. 熟悉光学动态分析实验的误差分析。

二、实验原理光学动态分析是一种研究光学系统动态特性的方法，主要包括光学传递函数（OTF）和调制传递函数（MTF）的计算。

OTF描述了光学系统对光场分布的传递能力，MTF描述了光学系统对空间频率的传递能力。

本实验采用傅里叶光学原理，通过模拟实验来计算光学系统的OTF和MTF。

三、实验仪器1. 光学传递函数测量系统：包括光学传递函数测量仪、光源、样品、屏幕、计算机等；2. 光学系统：包括待测光学系统、参考光学系统等；3. 调制传递函数测量系统：包括调制传递函数测量仪、光源、样品、屏幕、计算机等；4. 其他辅助设备：如光源控制器、样品控制器、图像采集卡等。

四、实验内容1. 光学传递函数测量（1）搭建光学传递函数测量系统，将待测光学系统与参考光学系统连接；（2）设置光源，调整样品位置，使光束通过待测光学系统；（3）采集屏幕上的图像，并利用计算机进行处理，得到待测光学系统的OTF。

2. 调制传递函数测量（1）搭建调制传递函数测量系统，将待测光学系统与参考光学系统连接；（2）设置光源，调整样品位置，使光束通过待测光学系统；（3）采集屏幕上的图像，并利用计算机进行处理，得到待测光学系统的MTF。

3. 误差分析（1）分析实验过程中可能存在的误差来源，如测量仪器的精度、环境因素等；（2）对实验数据进行误差分析，评估实验结果的可靠性。

五、实验结果与分析1. 光学传递函数测量结果通过实验，得到待测光学系统的OTF，并与理论值进行比较。

分析实验结果，得出以下结论：（1）待测光学系统的OTF与理论值基本一致，说明实验结果具有较高的可靠性；（2）实验过程中存在一定的误差，主要来自于测量仪器的精度和环境因素。

2. 调制传递函数测量结果通过实验，得到待测光学系统的MTF，并与理论值进行比较。

太阳模拟器中光谱修正滤光片的研制

中图分类号：０８４４文献标志码：Ａｄｉ０９９．ｓ．０ —０Ｘ．１．．９ｏ：１．６￣ｉｎ１３５１２０００３ｓ００２０
ＦａｉａｉｎｏｐｅｔａｂｒｃｔｏｆＳｃｒｌＣｏｒｅｔｏｌｅｎＳｏａｍｕｌｔｒｒｃｉｎＦｉｔｒｉｌｒＳ薄膜材料必须具有低的吸收和高的抗能量阈值。采用电子束和离子辅助沉积技术进行膜层的制备，选择合理的沉积方式并通过优化工艺参数使膜层表面光滑、牢固且通过抗能量测试，最终研制出
的光谱修正滤光片满足使用要求。
关键词：光学薄膜；滤光片；离子辅助沉积；抗能量阈值；太阳模拟器
ＭＥＮＧａｙ，ＦＵｉｈｕａ，ＷＡＮＧＪｉ－ｉＸｕ－Ｄｉ
（ｈｎｃｕｎｖｒｉＳｉｃｎｃｎｌｙＣａｇｈｎ１０２，ｈｎＣａｇｈｎＵｉｓｔｏｃｅｅｄＴｈｏｏ，ｈｎｃｕ３０２Ｃｉａ）ｅｙｆｎａｅｇ
ｉｅｋｄｒｈｒｄａｉｆｊｒｉ，Ｏｈｔｉｓｓｈｖｏｉｉａｔｅｅｇｅｈｌ．ｆｔｒｒｓｎｅｅｉａｉｔｎｏｍａｏｇｔＳｅｍａｒｌｍｕｔａｅｌｗａｓｒｔｎａｄｈｇｎｉｎｒｙｔｒｓｏｄｌｗｏｕｔｒｏｌｈｔｅａｏｂｐｏｎｈ — ｈ
太阳模拟器中光谱修正滤光片的研制
孟嘉译，付秀华，王迪
（长春理工大学光电工程学院，长春１０２３０２）
摘要：在太阳模拟器中，鉴于氙灯的优点及其光谱能量分布与太阳光谱的相近性，通常使用氙灯模拟太阳光谱，

航天光学遥感相机多谱带滤光片设计与考核方法

航天光学遥感相机多谱带滤光片设计与考核方法引言：航天光学遥感相机是一种用于拍摄地球表面的高分辨率图像的设备，用于捕捉不同波长范围的光谱信息。

多谱带滤光片在航天光学遥感相机中起到关键的作用，它们能够选择性地透过或阻挡特定波段的光谱，从而提供目标地区的多种光谱信息。

本文将讨论航天光学遥感相机多谱带滤光片的设计和考核方法。

一、航天光学遥感相机多谱带滤光片的设计原则1.光谱范围选择：航天遥感相机应能够捕捉多个波长范围的光谱信息，因此需要设计多谱带滤光片，每个滤光片对应一个特定的光谱范围。

在选择光谱范围时，需要考虑到应用需求和目标地区的光学特性。

2.光谱分辨率：滤光片需要具备较高的光谱分辨率，以便能够清晰地区分不同的光谱特征。

光谱分辨率的选择应考虑相机的像元大小和光学系统的能力。

3.透过率均匀性：滤光片的透过率在整个波段内应尽可能均匀，以确保相机获得可靠的光谱信息。

透过率的均匀性可以通过优化滤光片的材料和厚度来实现。

二、航天光学遥感相机多谱带滤光片的设计方法1.材料选择：滤光片的材料应具有较高的透过率和均匀的光学特性。

常用的选择包括薄膜滤光片、多层膜滤光片和光栅滤光片等。

根据不同的应用需求，可以选用不同的材料，如硅、锗和玻璃等。

2.谱线选择：根据应用需求和目标地区的光学特性，选择不同的谱线。

常见的谱线包括可见光、红外光和紫外光等。

根据不同的谱线选择适当的滤光片。

3.设计计算：设计滤光片的光谱特性需要进行光学系统的计算。

可以使用光学设计软件进行多谱带滤光片的设计和优化。

根据设计要求，计算滤光片的层数、厚度和材料等参数。

三、航天光学遥感相机多谱带滤光片的考核方法1.光谱特性测试：通过光谱特性测试来验证滤光片的设计效果。

可以使用分光光度计或其他光学测试设备进行光谱透过率的测量。

分析结果应与设计要求相符。

2.透过率均匀性测试：通过测量滤光片在整个波段内的透过率均匀性来评估其光学性能。

可以使用光谱成像仪或其他图像处理方法来检测透过率的均匀性，评估结果应在设计要求的范围内。

红外动态目标模拟器光学系统的设计

红外动态目标模拟器光学系统的设计
高秋娟;沙春哲;郭雨蓉;王强;林森;姜云翔;刘凯
【期刊名称】《宇航计测技术》
【年(卷),期】2016(036)002
【摘要】设计了一种用于红外导引头性能测试的红外动态目标模拟器，利用数字微镜阵列( DMD)对黑体红外辐射进行反射调制，并由光学准直系统实现红外场景生成系统与红外导引头的光学耦合。

用光学设计软件( ZE-MAX)对准直光学系统进行了设计和优化，准直光学系统成像质量良好，接近衍射极限，点列图直径小于艾里斑直径，畸变小于0.1%。

结果表明该系统环境适应性强，能很好地用于红外导引头动态图像的校准。

【总页数】4页(P8-11)
【作者】高秋娟;沙春哲;郭雨蓉;王强;林森;姜云翔;刘凯
【作者单位】北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076;北京航天计量测试技术研究所，北京100076
【正文语种】中文
【中图分类】O434
【相关文献】
1.红外目标模拟器消热差光学系统设计 [J], 张晓晖;梁志毅;常青
2.高轨道准直式红外地球模拟器光学系统设计 [J], 王航;张国玉;王远;耿振华
3.红外动态目标模拟器驱动及控制系统设计 [J], 张凯;马骏;孙嗣良
4.基于DMD的红外目标模拟器光学系统的设计 [J], 顾法权;张宁;徐熙平;乔杨
5.红外双波段目标模拟器方案与光学系统设计 [J], 钱育龙;侯晴宇;王治乐;赵焕义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计

㊀㊀收稿日期:２０１９Ｇ０９Ｇ１３㊀㊀基金项目:２０１９年高校优秀拔尖人才项目(g x y q２０１９０７７)㊀㊀作者简介:陈景霞(１９８４－),女,汉族,安徽淮南人,淮南师范学院助理实验师,硕士,主要从事物理及光学方向研究,E Ｇm a i l:c c jx ０９０６＠１６３．c o m．第４１卷第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀长春工业大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀V o l ４１N o ．１２０２０年０２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀J o u r n a l o f C h a n g c h u nU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀F e b ２０２０㊀㊀㊀D O I :１０．１５９２３/j．c n k i ．c n ２２Ｇ１３８２/t ．２０２０．１．１２基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计陈景霞(淮南师范学院电子工程学院,安徽淮南㊀２３２０３８)摘㊀要:系统硬件由数据接收㊁数据缓冲和时序驱动㊁MO S 电阻阵列结构组成,实现显示动态电子目标模拟图像.系统软件由以太网数据传输模块㊁MO S 电阻阵列模块㊁D /A 模块和控制模块组成,实现解析数据包,得到数据图像,完成被测光电设备的定向精度测试.关键词:动态电子目标;模拟离轴;光学系统;MO S 电阻阵列中图分类号:V５５６㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:１６７４Ｇ１３７４(２０２０)０１Ｇ００６１Ｇ０６D e s i g no f o f f Ｇa x i s o p t i c a l s ys t e mb a s e do n d y n a m i ce l e c t r o n i c t a r ge t s i m u l a t i o n C H E NJ i n gx i a (S c h o o l o fE l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g ,H u a i n a nN o r m a lU n i v e r s i t y,H u a i n a n２３２０３８,C h i n a )A b s t r a c t :T h eh a r d w a r eo f t h es y s t e mc o n s i s t so fd a t ar e c e i v e ra n db u f f e r ,t i m ed r i v i n g,a n d MO S r e s i s t a n c e a r r a y t o r e a l i z e d y n a m i c i m a g e d i s p l a y ．T h e s o f t w a r e c o n s i s t s o f e t h e r n e t d a t a t r a n s m i s s i o n ,MO S r e s i s t a n c e a r r a y ,D /Aa n d c o n t r o l f o r p a r s i n g d a t a p a c k e t s a n do b t a i n i n g i m a ge s ．K e y wo r d s :d y n a m i c e l e c t r o n i c t a r g e t ;a n a l o g o f f Ｇa x i s ;o p t i c a l s y s t e m ;MO S r e s i s t a n c e a r r a y ．０㊀引㊀言㊀㊀室外实物靶标检测技术用于检测陆军装甲车辆上承载的光电设备的相关性能,检测需要在一个复杂的综合性空间进行测试,才能减少室外靶标测试的局限性和其他不必要因素的干扰.光学系统通过模拟系统的投影结构真实地模拟导引头的探测过程,是一种用来评价导引头探测制导性能的高效解决方案[１].传统的室外实物靶标检测光学系统已无法满足测试精度的需求,而且会耗费很多的人力物力.因此,在室内完成被测光电设备的定向精度测试成为当前研究的热点.其原理是在室内利用平行光管和D M D 目标生成器,将两者结合在一起,实现动态电子目标模拟.定向精度测试可以加强动态电子模拟目标的随机性和被测光电设备捕捉目标的准确性,同时,还能配合其他设备,实现多功能使用,比如,目标自动跟踪和模拟设计精度测试等.为满足光学系统的需求,提出基于动态电子目标模拟离轴的光学系统,该系统采用MO S电阻阵列和W５３００芯片,实现动态目标模拟.本设计使用光学系统中依据的高斯公式和离轴光学系统像差理论,选择硬件系统结构,在此基础上引入光学系统理念,完成基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计.１㊀基于动态电子目标模拟离轴的光学系统硬件设计㊀㊀基于动态目标模拟离轴的光学系统是由数据接收㊁数据缓冲和时序驱动㊁MO S电阻阵列结构这四个部分组成.系统硬件结构如图１所示.图１㊀基于动态电子目标模拟离轴的光学系统硬件示意图㊀㊀系统硬件MO S电阻阵列结构和乒乓数据缓冲结构的详细设计及具体操作步骤如下.１．１㊀M O S电阻阵列结构MO S电阻阵列是基于动态电子目标模拟离轴的光学系统的核心器件,主要用于模拟离轴目标的特性,为光学系统测试提供靶体[２].利用逐列结合分组的方式完成图像的扫描,再一次固定X和Y方向的驱动时序,在实践中,采用A R M高端处理器直接驱动MO S电阻阵列,防止过多中断响应给程序带来麻烦[３].该结构由集成电路和控制电路组成,可以有选择地选通每个辐射体单元,从而有效控制流过加热电阻的电流,使每个单元中的微辐射体产生不同强度的辐射,完成被测光电设备的动态目标模拟[４].MO S电阻阵列辐射单元结构如图２所示.㊀㊀图２中每个辐射单元都能辐射出相应的红外强度,其中R为加热电阻㊁T１为传输门㊁T２为驱动管,C为电容,当V G选通线输入适当的电压信号,V S会提供与辐射体相对应的电压,在通过T２和R给辐射单元中的微辐射体加热,从而辐射出相应的红外强度[５].㊀㊀为了能够有序地选通MO S电阻阵列的每个辐射单元,需要设计MO S电阻阵列的主要技术指标,见表１.图２㊀MO S电阻阵列辐射单元结构表１㊀M O S电阻阵列的技术指标指标项指标值象元数１２０∗１２０帧频/(帧 s－１)＞１５５维持时间/m s３．５温度动态范围/K２７０~７５００瞎元率/％＜２系统电源电压/V４．５系统控制电压范围/V２．２~３．５２６长春工业大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４１卷㊀㊀依据表１MO S 电阻阵列的技术指标选通辐射单元,首先,根据Y 方向选通所有辐射单元;其次,在选择该列选通期间,要根据X 方向选通各自控制的辐射单元;最后,重复上述操作步骤,在下一帧驱动信号到来之前,要连续选通所有MO S电阻阵列中的辐射单元,显示一幅完整的图像[６].１．２㊀乒乓数据缓冲结构数据缓冲部分主要用于解决MO S 电阻阵列驱动数据的速率问题.乒乓数据缓冲结构是按照先入先出的方式进行读写,再利用控制逻辑构成输入缓冲器和输出缓冲器.系统硬件乒乓缓冲结构示意图如图３所示.图３㊀系统硬件乒乓缓冲结构示意图㊀㊀基于动态电子目标模拟离轴光学系统中的乒乓缓冲结构含有两个S R AM 存储器,当数据被输入到乒乓缓冲结构时,输入单元会将输入数据分配到数据缓冲模块１和模块２中,读出的数据会送到运算处理模块[７].第一存储阶段,需要将输入的数据存入到数据缓冲模块１,再选择输入数据流单元.第二存储阶段,通过输出数据流选择相应的单元,将数据缓冲模块１在第一存储阶段存入的数据传送到运算处理模块.第三存储阶段,重新输入数据流选择相应的单元,并将其连接到数据缓冲模块１.与此同时,还要切换输出数据流选择单元的状态,将存储在数据缓冲模块２中第三存储阶段的数据传送到运算处理模块,如此循环反复形成数据缓冲[８].２㊀光学系统软件设计基于动态电子目标模拟离轴的光学系统软件结构是由以太网数据传输模块㊁时序信号产生模块㊁乒乓数据缓冲控制模块和D /A 转换控制模块组成,系统软件结构如图４所示.㊀㊀系统软件中以太网数据传输模块和乒乓缓冲驱动模块的详细设计具体操作步骤如下.２．１㊀以太网数据传输模块以太网数据传输模块主要负责接收数据源计算机发送来的以太网数据包,通过解析接收的数据包,得到图像数据,然后再输入到乒乓缓冲模块[９].图４㊀基于动态电子目标模拟离轴的光学系统软件结构㊀㊀以太网数据传输流程如图５所示.㊀㊀１)在W ５３００运行前,要对系统硬件进行复位处理,使外部电平信号保持在２μs 以上,在恢复电平后,要等待１０m s .２)W ５３００初始化是根据光学系统的实际需求,通过芯片内部寄存器赋值来完成初始化信息的配置.３)W ５３００主机接口设置需要对模式寄存器进行配置,工作中要选择１６位直接总线模式,使M R 寄存器保持在默认值.４)以太网通信中的基本网络信息包括本机硬件地址寄存器和本机I P 地址寄存器.基本网络信息配置参数见表２.３６第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈景霞:基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计图５㊀以太网数据传输流程㊀㊀依据表２设置重复发送时间间隔,单位为１００μs ,在设计中寄存器的默认值为０ˑ０７D ０,即重复发送时间间隔为３００m s.㊀㊀５)W ５３００芯片内部含有１６个８K 的存储单元,S R AM １和S R AM ２存储器的大小设置为０~６５K 字节之间.应用F P G A 硬件语言编程对W ５３００芯片进行初始化设置[１０].表２㊀以太网通信数据传输的基本网络信息配置参数寄存器基本网络信息配置参数W ５３００本机硬件地址０００８D C ０１０２０３网络I P 地址１９８．２６５．２．１子网掩码２５５．２５５．２５５．０W ５３００本机I P 地址１９８．２３５．０．４㊀㊀６)W ５３００芯片无法按照规定的协议与主机进行数据收发,因此,需要根据I P 地址和端口号建立S O C E K T 连接,这样才能通过S O C E K T 接收数据.７)将S O C E K T 端口接收的数据发送到W ５３００,若S O _R X _R X R 寄存器的值等于０,说明未接收到数据,需要继续判断;若S O _R X _R X R 寄存器的值不等于０,说明S O C E K T 端口的存储器存有接收到的数据,在存储数据时,要判断数据的长度,将其作为数据的循环量.８)发送数据.２．２㊀乒乓缓冲驱动模块实现了计算机接收图像数据后,需要通过D /A 模块转换MO S 电阻阵列的模拟电压信号,再通过F P G A 控制两片S R AM 的读写,实现数据缓冲达到速率匹配的效果,乒乓缓冲控制器结构如图６所示.图６㊀乒乓缓冲驱动程序４６长春工业大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４１卷㊀㊀基于动态电子目标模拟离轴光学系统中的乒乓缓冲模块有两个状态,状态１能够将S R AM ２存储器中的数据传送到D /A 模块进行数据转换,在乒乓缓冲控制器中还有另外一种状态,这与状态１的操作不同,数据缓冲流程如下:１)被测光电设备的图像数据会经过W ５３００芯片被直接传送到乒乓缓冲控制器;２)F P G A 会根据计数将每一帧的数据储存到S R AM １和S R AM ２存储器,并将其传送到D /A模块;３)控制模块会将第一个周期输入的数据存储到S R AM １存储器;４)将转换乒乓缓冲控制器转换为状态２,将在第二周期输入的数据存储到S R AM ２存储器;５)将第一周期存入的每一帧数据送入D /A 模块;６)切换乒乓缓冲控制器的状态,将第四个周期输入的数据存储到S R AM １存储器.如此反复循环,在乒乓缓冲控制模块中形成连续数据流.３㊀实验分析软㊁硬件结合完成基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计,为了验证系统设计的合理性和逻辑性,以及是否满足光学系统的要求,在实验中将软件下载到设计的硬件平台上,在数据库中随机选择１０００个样本,对系统总体进行测试,通过对比基于动态电子目标模拟离轴的光学系统和传统的室外实物靶标检测光学系统的稳定性,验证文中设计系统的合理性.３．１㊀系统测试平台测试前需要评估系统,系统测试平台如图７所示.图７㊀系统测试平台㊀㊀将MO S 电阻阵列和控制系统固定在光学平台上,在MO S 电阻阵列的辐射面前固定一个红外热像仪.以此通过光学系统观察MO S 电阻阵列辐射的动态电子目标模拟离轴的图像.３．２㊀测试要求１)测试前要用专用的电缆连接热偶规管和真空计,将腔体真空到２０P a ,达到要求后,将冷却水管固定在冰箱上.２)将电阻阵列部分电源的电压钮调整到０V ,在接通电源后,将电压调整到６V ,电源上的电流指示始终为０V .３．３㊀系统测试结果做好准备工作后,对基于动态电子目标模拟离轴的光学系统和传统的室外实物靶标检测光学系统进行对比实验,测试系统的稳定性是否达到理想的效果,实验结果如图８所示.图８㊀系统稳定性测试结果５６第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈景霞:基于动态电子目标模拟离轴的光学系统设计㊀㊀从系统的测试结果可以看出,利用文中设计的基于动态电子目标模拟离轴的光学系统可以很好地改善电阻阵列本身的非均匀性问题,在实际操作中,相比传统的室外实物靶标检测光学系统稳定性更高,而且可以模拟动态电子目标,提高被测光电设备捕捉目标的准确性,但从整体效果看还不够理想,需要进一步校正.实验发现,使用传统的室外实物靶标检测光学系统无法解决MO S 电阻阵列非均匀性的问题.当加载相同的模拟电压到辐射单元时,各辐射单元所发出的辐射存在很大的差异,导致测量结果缺乏准确性,无法满足光学系统的要求.４㊀结㊀语为了满足光学系统的需求,提出基于动态电子目标模拟离轴的光学系统,该系统利用MO S 电阻阵列建立一个具有高分辨率㊁高振频的光学系统.最后,通过实验验证该系统的逻辑性和应用性.实验结果表明,基于动态电子目标模拟离轴的光学系统能够解决MO S电阻阵列非均匀性问题,但还存在一定的问题需要改进.参考文献:[１]㊀李生好．红外目标模拟器动态校准系统光学系统设计[J]．红外与激光工程,２０１８,４７(９):３４４Ｇ３５０ [２]㊀黄战华,刘堃,王敏,等．基于b HMA!的激光目标模拟系统实时控制软件设计[J]．应用光学,２０１９,４０(２):１８６Ｇ１９２．[３]㊀王宁．一种通用雷达目标模拟器设计与实现[J]．舰船电子工程,２０１９,３９(１):４９Ｇ５１[４]㊀邝晓天,李强,韩维强,等．基于数字微镜器件的目标模拟器关键技术研究[J]．电子设计工程,２０１８,２６(２４):１６８Ｇ１７３[５]㊀赵西帅,赵松庆,吴根水．基于电阻阵的多谱段目标模拟器设计[J]．测控技术,２０１８,３７(３):１５２Ｇ１５５ [６]㊀王兴,马赫,马冬梅．大型真空平行光管焦面状态实时监测[C]//第十七届全国光学测试学术交流会摘要集,２０１８,３３(３):１２２Ｇ１２５[７]㊀吴丹阳,魏元焜．基于O B E理念的模拟电子技术课程理实一体化模式的研究与实践[J]．电子测试,２０１８,４０(２０):１１２Ｇ１１３[８]㊀李天骄,崔继承．反射式单星模拟器光学系统设计分析[J]．长春工业大学学报,２０１７,３８(２):２０４Ｇ２０８ [９]㊀汪明珠,毛德梅,黄济,等．现场可编程门阵列步进电动机驱动系统设计[J]．长春工业大学学报,２０１８,３９(２):１３９Ｇ１４３[１０]㊀苑文举,陈晓霞,蔡翔．基于V e r i l o g H D L的新型D D S的结构设计[J]．长春工业大学学报:自然科学版,２０１０,３１(６):６９７Ｇ７００６６长春工业大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４１卷。

航天光学遥感相机多谱带滤光片设计与考核方法

航天光学遥感相机多谱带滤光片设计与考核方法
多谱带滤光片的设计方法主要包括：
1.带宽选择：根据不同应用的要求，选择合适的波长带宽范围。

例如，用于气象预测的相机需要捕捉到大气中的不同气体的光谱波段，因此需要
设计多个波段的滤光片。

2.材料选择：选择适合的材料来制作滤光片。

不同材料对不同波长的
光有不同的透过性和反射性能。

需要根据不同波段的要求来选择合适的材料。

3.光学堆叠：将不同波段的滤光片按照特定的顺序堆叠在一起，形成
多谱带的滤光片组合。

需要进行光学设计，确保滤光片组合在整个波长范
围内能够滤除不需要的光。

多谱带滤光片的考核方法主要包括：
1.透过率测试：通过将滤光片置于光源下，测量不同波段光的透过率。

透过率应符合设计要求，并尽量减少光波段之间的串扰。

2.偏移测试：测试滤光片的光谱特性是否随着时间或环境的变化而发
生偏移。

这可以通过定期测试滤光片的透过率来进行评估。

3.反射率测试：测试滤光片对不同波段光的反射率。

反射率应尽量低，以减少光线的损失和干扰。

4.结构稳定性测试：测试滤光片在不同温度、湿度和压力条件下的稳
定性。

滤光片应能够在各种环境条件下提供稳定的性能。

综上所述，航天光学遥感相机多谱带滤光片的设计与考核方法是保证
相机准确获取多个波段的光谱信息的关键。

这些方法需要严格的测试和评
估，以确保滤光片能够稳定地工作，并提供准确的光谱数据。

这对于航天光学遥感相机在地球观测和其他应用中的准确性和可靠性至关重要。

太阳模拟器中负滤光片的研制的开题报告

太阳模拟器中负滤光片的研制的开题报告一、研究背景和意义太阳能是一种绿色、可再生、清洁的能源，受到越来越多国家的重视和广泛应用。

在太阳能电池研究中，负滤光片是一种常用的工具，可以用来模拟太阳辐射条件，进行太阳能电池元件及电池组件的测试与评价。

因此，研究和开发一种高精度、高性能的负滤光片对于提高太阳能电池的研究水平和设计制造水平具有重要的意义。

二、研究内容和方法1. 研究内容本研究主要包括以下几方面内容：(1) 首先，要对太阳辐射光谱进行研究，深入了解不同波长的光在太阳辐射中的发挥作用和作用机制，以及不同波长光的转换率和功率密度等。

(2) 其次，要对现有的负滤光片进行研究，分析其制作工艺和性能表现，确定可优化和改进的方向和关键点。

(3) 最后，根据前期研究分析结果和实验验证，设计制造一种高精度、高性能的太阳模拟器负滤光片。

2. 研究方法(1) 光谱分析仪法：利用光谱仪对太阳辐射的光谱进行分析；(2) 多尺度分析法：对现有负滤光片进行多尺度分析，确定关键点；(3) 理论设计与实验验证相结合的方法：从理论出发进行设计，同时进行实验验证，以验证所设计制造的负滤光片在太阳模拟器中的性能表现。

三、研究的预期成果和效益本研究预计能够开发出一种高精度、高性能的太阳模拟器负滤光片，并取得以下成果和效益：1. 掌握太阳辐射光谱的基本特性和作用机制；2. 提升负滤光片的制作工艺和性能表现；3. 制造出高精度、高性能的太阳模拟器负滤光片，为太阳能电池研究提供更准确、可靠的测试工具；4. 增强太阳能电池的研究水平和设计制造水平，促进太阳能在实际应用中的推广和普及。

四、研究的进度计划第一年：1.1 研究太阳辐射光谱，并深入了解不同波长光的作用机制1.2 分析现有负滤光片的制作工艺和性能表现第二年：2.1 确定可优化和改进的方向和关键点2.2 制造一批初步样品，进行性能测试和检验第三年：3.1 优化制作工艺，提高产品质量3.2 进一步完善性能，进行应用测试和验证五、参考文献1. 负滤光片在太阳能电池测试中的应用，某杂志，20xx年2. 太阳辐射的基本特性及其在太阳能电池测试中的应用，某杂志，20xx年3. 太阳模拟器的基本原理和发展现状，某学术会议论文，20xx年4. 太阳能电池测试标准和技术路线，某标准和技术规范，20xx年5. 先进材料制备和表征技术的应用研究，某学位论文，20xx年。

动态光学目标模拟器的滤光片设计

动态光学目标模拟器的滤光片设计
吕涛;刘杰
【期刊名称】《光机电信息》
【年(卷),期】2010(27)11
【摘要】光学成像敏感器是着陆器的重要组成部分,其性能的好坏直接影响着陆器的安全性.动态光学目标模拟器主要用于对光学成像敏感器的性能进行测试,由于光学成像敏感器接收的光谱条件苛刻,因此时动态光学目标模拟器也提出了很高的要求.本文对动态光学目标模拟器的出射光光谱特性进行了测量和分析,并设计了适当透过率的滤光片,保证了光学成像敏感器的功能实现.
【总页数】3页(P78-80)
【作者】吕涛;刘杰
【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
【正文语种】中文
【中图分类】V416.5
【相关文献】
1.窄带滤光片光学极值法直接监控的光学设计 [J], 杨聚庆;弥谦
2.红外动态目标模拟器光学系统的设计 [J], 高秋娟;沙春哲;郭雨蓉;王强;林森;姜云翔;刘凯
3."日盲"紫外信号目标模拟器光学系统设计 [J], 王嘉明;陈宇
4.动态目标模拟器用视景仿真镜头光学设计 [J], 魏忠伦;刘伟奇;柳华
5.新型多功能目标模拟器光学系统的设计 [J], 杜晓宇;杨加强;彭晴晴;刘琳
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出去，模拟产生无限远的景深，从而供光学成像敏
感器接收和使用。目前可以查阅到的动态目标模拟器多数用于导引头的半物理模型仿真和卫星交会对接的半物理仿真。
２动态光学目标模拟器的光谱及能量
要求
由于光学成像敏感器接收的光谱谱段为６０８０ｎ０～０ｍ，且光谱辐射亮度不低于８１（ｆＳ）．Ｗ／・ｒ２．，因此．对动态光学目标模拟器也提出了相应的技术要求然而，由于生产厂家没有提供投影设备的具
Ａｂｔｃ：ｐｉａｇｎｅｓｒｌｙｎｉｏｔｎｏｅｏｅｌｎｅ．ｔｆｎｔｎｈｓｄｒｃｆｅｃｎｔｅｌｎｅ＇ｓｒｔＯｔｌｍａｉｇｓｎｏａｓａａｃｉｐｍｐｒｔｌｆｈｄｒＩｃｉａｉｔｎｌｎｅｏｄｒａｒｔａｓｕｏｅｉｕｈａｓｓｆｔ．ｎｍｉｏｔａｒｅｓｌｔｒｉｔｅｅｕｐｎｒｈｎｔｎｔｓｏｐｉａｉｇｎｅｓｒＢｃｕｅｏｅａｅｙＤｙａｃｐｉｌａｇｔｉａｏｑｉｍｅｔｏｅｆｃｉｅｔｆｔｌｍａｉｇｓｎｏ．ｅａｓｆｈｃｔｍｕｓｈｆｔｕｏｏｃｔ
Ｋｅｗｏｄ：ｐｉａｉｇｎｎｏ，ｉｌｔｒｓｅｔｌｈｒｃｅｉｉｓｆｔｒｙｒｓｏｔｌｍａｉｇｓｓｒｓｃｅｍｕａｏ，ｐｃｒａａｔｒｔ；ｌａｃｓｃｉｅ
引
言
要用于着陆器下方地形信息的获取，其性能的好坏
第２卷第ｌ期７１
Ｖｏ．７Ｎｏ１１２．１
文章编号：０７１８（１）１０７— ３１０ — １０２０１－０８００
动态光学目标模拟器的滤光片设计
口
口
涛刘杰
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１０３）３０３
直接影响着陆器的安全性。动态光学目标模拟器是
光学成像敏感器是着陆器的重要组成部分，主
测试光学成像敏感器性能的关键设备，它将主控计
垒卜
第２卷第ｌ期７１
Ｖ０．７Ｎｏ１１２．ｌ
算机中的地形信息数字图像通过准直光学系统投射
１ｌｌｌ１０ＯＯ０
摘
要：光学成像敏感器是着陆器的重要组成部分，其性能的好坏直接影响着陆器的安全性。动态光学目标
模拟器主要用于对光学成像敏感器的性能进行测试，由于光学成像敏感器接收的光谱条件苛刻．因此对动态
光学目标模拟器也提出了很高的要求。本文对动态光学目标模拟器的出射光光谱特性进行了测量和分析，并
ｈｒｏｄｔｏｎｏｔｃｌｉｇｎｅｓｒｒｃｉｉｇｓｅｔａｔｅｒｑｉｅｎｓｏｙａｃｏｔｃｌｔｒｅｉｌｔｒａｅａｄｃｎｉｎｏｐｉａｍａｉｇｓｎｏｅｅｖｎｐｃｒ，ｈｅｕｒｍｅｔｆｄｎｍｉｐｉａａｇｔｓｍｕａｏｒｉａｖｎｅＴｅｍｅｓｒｍｅｔａｄａａｙｉｎｏｔｕａｐｃｒｌｃａａｔｒｓｉｓｏｅｄｎｍｉｐｉａａｇｔｓｍｕａｏｄａｃｄ．ｈａｕｅｎｎｎｌｓｓｏｕｐｔｒｙｓｅｔａｈｒｃｅｉｔｃｆｔｙａｃｏｔｌｔｒｅｉｌｔｒｈｃａｅｃｒｉｄｏｔｗｈｌｈｐｒｐｉｔｒｎｍｉａｃｌｅｓａｓｅｉｎｄｒａｒｅｕ，ｉｅｔｅａｐｏｒａｅｔａｓｔｎｅｆｔｒｉｌｏｄｓｇｅ．ｔｉ・
设计了适当透过率的滤光片。保证了光学成像敏感器的功能实现。关键词：光学敏感器：模拟器：光谱特性；滤光片
中图分类号：Ｖ１．４６５文献标识码：Ａ
ＤｏＩ１．７８／：０３８０ＭＥＩ２１２１０７００７１．０８

ＦｌｒＤｅｉｎｏｙａｃＯｐｉａａｇｔＳｉｌｔｒｉｅｓｇｆＤｎｍｉｔｔｌｒｅｍｕａｏｃＴ
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体出射光光谱特性，因此需要对投影机的出射光光
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