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《浙江大学》 2005年
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红外光学系统无热设计

奚晓  
【摘要】:近年来,随着科学技术的迅猛发展,特别是红外探测器技术及加工工艺的日益完善,红外系统越来越多地应用于各个领域,特别是在军事领域,红外寻的制导已经成为世界各国军事应用中重点研究和发展的精确制导项目之一。同时,随着使用环境越来越复杂,因此对红外系统性能的要求也越来越高。 红外光学系统是整个红外系统中一个非常重要的组成部分,它能直接影响到整个系统的性能,而热效应又是影响红外光学系统性能的重要因素。因此对于无热效应红外光学系统的设计方法进行研究是非常有必要的。 本文从两个方面分析了红外光学系统的热效应。首先,分析了温度变化对光学系统成像质量的影响,详细讨论了材料折射率、光学元件的曲率半径和厚度以及光学元件之间的空气间隔等三个方面的因素以及它们与温度的关系,并介绍了无热设计技术以消除其影响。然后,分析了光学表面发出的热辐射对系统灵敏度的影响,给出了能合理描述表面热辐射的数学模型与计算方法,编制了相应的软件,以光线光学的方法计算系统中光学表面热辐射在探测器接收面上的能量分布。最后,以两个红外光学系统为例,具体分析了温度对红外光学系统的影响,同时比较了两种得到100%冷阑效率的方法的优劣性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN21

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘秀军;张金旺;彭垚;;中波红外光学系统无热化设计[J];红外技术;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 常虹;透射式红外系统热光学稳定性关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李璟;红外全景光学系统设计[D];西安工业大学;2011年
2 付彦辉;人眼安全下红外/激光导引头光学系统总体设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 虞颖琼;基于红外成像的舰船目标识别技术研究[D];南京理工大学;2012年
4 武晓晨;位标指示器红外光学系统设计[D];西安工业大学;2012年
5 包立明;红外光学系统的热特性分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 高婧;机载导航热像仪无热化光学系统设计[D];西安工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张小英,王先炜,朱谷君;含非均匀辐射气体空腔辐射特性计算研究[J];北京航空航天大学学报;2002年04期
2 李林,王煊,张丽琴,张波;光学系统热效应及分析软件研制[J];北京理工大学学报;2000年01期
3 李林,王煊;环境温度对光学系统影响的研究及无热系统设计的现状与展望[J];光学技术;1997年05期
4 郭永洪,沈忙作,陆祖康;折射/衍射红外光学系统的消热差设计[J];光学学报;2000年10期
5 杜春雷,林祥棣,周礼书,白临波,邱传凯,徐国森,方家雄,王继元;微透镜列阵提高红外探测器探测能力的方法研究[J];光学学报;2001年02期
6 金乐天,胡玉禧,杨建峰,相里斌;共轴球面光学系统的热象差分析[J];光子学报;1999年07期
7 冯生荣,李凯;红外光学系统的热效应[J];红外技术;1990年02期
8 刘永昌,朱虹;红外寻的制导技术的发展现状与新趋势[J];红外技术;1999年04期
9 刘永昌,朱虹;红外成像制导对抗技术分析[J];红外技术;2000年01期
10 张金全,曹艳君;机载前视红外(FLIR)系统现状及发展趋势[J];红外技术;2000年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何鹏;;热成像型无线火灾监测终端设计及实现[J];安防科技;2008年01期
2 余志勇;;红外焦平面阵列数据采集系统的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
3 徐满平,周杰;MATLAB在二元光学元件设计中的应用[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年01期
4 颜树华,戴一帆,吕海宝,李圣怡;二元光学器件激光直写技术的研究进展[J];半导体光电;2002年03期
5 林晓春,郭艳艳,向健勇,郑亚娥;圆片表面薄膜应力传感器设计[J];半导体光电;2004年01期
6 赖建军,柯才军,陈四海,易新建;微透镜阵列的制作及其与图像传感器的集成[J];半导体光电;2004年03期
7 纪宪明,沐仁旺,韩良恺;用微光学技术制作位相型聚焦光栅[J];半导体光电;2004年05期
8 周慧鑫,赖睿,刘上乾,李庆,杨隆梓;高精度红外焦平面成像实时处理系统[J];半导体光电;2005年01期
9 范保虎;赵长明;纪荣祎;;非扫描激光主动成像制导技术研究[J];半导体光电;2008年03期
10 张峰;刘上乾;汪大宝;;基于2D-TDI及运动补偿的红外图像增强算法[J];半导体光电;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓履璧;;量子物理光学[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
2 梁旭;徐敏;王军华;李锦江;李旭峰;;折-衍光学镜片的单点金刚石车削与检测[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 邱传凯;杜春雷;邓启凌;潘丽;;衍射光学元件在红外像传感器中的应用研究[A];2004全国图像传感器技术学术交流会议论文集[C];2004年
4 傅志中;李在铭;;亚图像惯性目标识别技术及DSP实时实现[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 任获荣;张平;王家礼;;红外序列图像小目标自动检测与跟踪[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
6 路大举;万敏;杨锐;葛成良;;基于Sinda/G的红外成像仿真原理和应用[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
7 李卫森;;衍射光学元件在激光雷达光学系统中的应用[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
8 龚勇清;刘智怀;高益庆;罗宁宁;李平贵;;一种二元光学元件阵列微芯模的工艺设计研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
9 姚军;徐炳炎;;分布式红外辐射通量测量系统的研究[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年
10 惠建江;刘朝晖;熊仁生;许峰;;红外多弱小目标的提取方法[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 饶丰;基于个性化眼模型的人工晶体设计及其特性研究[D];南开大学;2010年
2 张梅;基于个性化眼光学结构的人眼色差的研究[D];南开大学;2010年
3 牛爽;全景环带凝视成像光学系统的研究与应用[D];浙江大学;2010年
4 魏文俭;激光制导光电对抗半实物仿真关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 郑建洲;高功率激光靶面均匀辐照技术的研究[D];大连理工大学;2011年
6 朱洪波;基于亮度变化测度的多源影像抗干扰融合模型研究[D];华中科技大学;2011年
7 刘靳;红外成像目标检测与识别方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 夏卿;飞机发动机排放对机场大气环境影响评估研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 刘长海;全息模式波前传感技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 常虹;透射式红外系统热光学稳定性关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何帅;动态渐变灰阶数字掩模技术制作微透镜的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 饶玉芳;无掩模光刻系统的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
3 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
4 韩宏颖;体积衍射光学元件的标量衍射数组分析[D];辽宁师范大学;2010年
5 李冰;海水表面温度红外测量方法的研究[D];天津理工大学;2010年
6 李响;利用非接触红外测温技术测量火焰温度[D];天津理工大学;2010年
7 郑培秋;基于DSP和FPGA的嵌入式红外图像处理系统研究[D];沈阳理工大学;2010年
8 耿靖斌;320×240规模非制冷红外焦平面阵列读出电路设计[D];北京交通大学;2010年
9 徐炳炎;分布式红外辐射通量测量系统的研究[D];浙江大学;2011年
10 于加学;电气设备红外图像分割算法的研究[D];东北电力大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛峡;胡海勇;黄康;梁晓庚;;飞机红外辐射及大气透过率计算方法[J];北京航空航天大学学报;2009年10期
2 刘家国;李林;;光机热集成分析中数据转换接口研究[J];北京理工大学学报;2007年05期
3 孙志君,刘俊刚,欧代永;红外焦平面阵列技术新军事装备应用[J];传感器世界;2004年11期
4 邱建国;张建国;李凯;;基于Harris与Sift算法的图像匹配方法[J];测试技术学报;2009年03期
5 黄秋;陈亦庆;高志峰;翟学锋;宋波;;红外导引头成像系统无热化设计及试验验证[J];四川兵工学报;2009年03期
6 袁薇;多媒体技术基础及应用综合练习[J];当代电大;2001年08期
7 刘明,匡海鹏,吴宏圣,刘钢,修吉宏,翟林培;像移补偿技术综述[J];电光与控制;2004年04期
8 杨光,韩焱;一种改进的图像中值滤波方法[J];电脑开发与应用;2005年07期
9 刘铁安;不同遮拦比的零级衍射光斑的能量测定[J];大学物理实验;1994年03期
10 屈金祥;陆燕;;平面光学镜低温温度场和热变形分析方法[J];低温与超导;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 林剑;基于模糊理论的遥感图像分割方法研究[D];中南大学;2003年
2 李庆;基于成像制导状态的自适应IRFPA非均匀性校正技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 赵烈烽;高分辨环带成像系统特性及应用研究[D];浙江大学;2008年
4 朱娟娟;电子稳像理论及其应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 简耀波;红外图像处理中的关键算法研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卓炳荣;海面背景下的红外舰船目标识别跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 薛妍;大气光谱辐射传输与散射特性及应用[D];西安电子科技大学;2001年
3 简爱平;红外目标图像建模与仿真[D];西北工业大学;2001年
4 顾东升;红外热像仪视频图像实时处理器的研制[D];南京理工大学;2002年
5 王骞;经纬仪红外镜头结构研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
6 廖胜;光学系统杂光抑制研究[D];电子科技大学;2003年
7 李玉斌;红外光学材料ZnS多晶热压工艺与性能的研究[D];武汉理工大学;2003年
8 张红坡;红外成像系统的测试与评价[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
9 刘红霞;图像分割算法的研究与实现[D];华东师范大学;2004年
10 金伟;多镜头无缝拼接成像系统的设计与研究[D];浙江大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张宇;王文生;;制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜设计[J];兵工学报;2014年05期
2 姜成舟;段萌;潘国庆;张运强;;一种小型化探测器固联于弹体式导引头光学系统设计[J];红外技术;2014年09期
3 王威;陈凡胜;崔坤;;静止轨道大视场中波红外光学系统设计[J];红外技术;2015年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姜凯;离轴折反射式中波红外连续变焦光学系统研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2013年
2 于向阳;紫外环形成像仪设计与研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 吴星琳;MCP与荧光屏组件噪声特性测试系统结构研究[D];南京理工大学;2013年
2 郑玮;基于Q-type非球面技术的低边缘图像压缩的全景镜头设计[D];福建师范大学;2013年
3 秦志鹏;非致冷红外变焦距光学系统设计[D];长春理工大学;2013年
4 唐博;非致冷中波红外变焦光学系统设计[D];长春理工大学;2014年
5 付家鑫;多波段共孔径光学系统结构设计与分析[D];长春理工大学;2014年
6 王倩;红外变焦光学系统的光机热补偿方法研究[D];长春理工大学;2013年
7 许尧;几种特殊光学系统的设计及其有限元分析[D];北京理工大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张荆,孙隆和;战斗机载红外目标探测系统[J];电光与控制;1997年01期
2 刘永昌;战术导弹精确制导技术发展分析[J];弹箭技术;1995年04期
3 李瑾;国外红外干扰技术现状及发展趋势[J];飞航导弹;1995年04期
4 李林,王煊;环境温度对光学系统影响的研究及无热系统设计的现状与展望[J];光学技术;1997年05期
5 徐南荣,朱谷君;热空腔-喷气流的组合辐射[J];航空动力学报;1995年03期
6 张建强,朱谷君;燃烧室中辐射热流分布的蒙特卡罗计算[J];航空动力学报;1999年03期
7 文一民,郑宝元;对抗被动式热成象系统的红外烟幕技术[J];红外技术;1988年01期
8 蔡毅,汤锦亚;对红外热成像技术发展的几点看法[J];红外技术;2000年02期
9 刘永昌;红外焦平面阵列在反坦克导弹制导中的应用[J];红外技术;1994年06期
10 刘永昌,陈洪印;红外制导与红外对抗技术分析[J];红外技术;1997年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 麦绿波;金伟其;冯生荣;;红外光学系统系列化方案[J];光学技术;2008年01期
2 高;;多色广角红外光学系统及方法[J];红外;2008年05期
3 刘钧;武晓晨;;弹载卡式红外光学系统消热差设计[J];应用光学;2012年01期
4 周桂琴;红外光学系统的装配校正问题[J];红外技术;1980年03期
5 徐尧洲;红外光学系统中的场镜设计[J];红外研究;1982年02期
6 冯生荣,李凯;红外光学系统的热效应[J];红外技术;1990年02期
7 安连生,张诚平,余旭彬,王涌天,李士贤;红外光学系统成像质量检验的技术研究[J];光学学报;1998年07期
8 李广;;红外光学系统无热化设计研究[J];旅游纵览(下半月);2013年12期
9 曲贺盟;张新;张继真;王灵杰;;紧凑型无热化非制冷红外光学系统设计[J];光学学报;2014年05期
10 叶炜,孙优贤;测量高定量纸张水分的红外光学系统[J];激光与红外;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马勉军;熊玉卿;罗崇泰;黄心耕;;《会聚光》红外光学系统及其光控系统[A];TFC'05全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
2 马勉军;熊玉卿;罗崇泰;黄心耕;;会聚光红外光学系统及其光控系统设计[A];全国薄膜技术学术研讨会论文集[C];2006年
3 张泉;;红外光学系统中心偏装调的研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 王生云;杨红;姜昌录;汪建刚;孙宇楠;;红外光学系统参数测试技术研究[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2008年
5 李升辉;杨长城;;采用衍射元件实现消热差的中波红外光学系统[A];中国造船工程学会2009年优秀学术论文集[C];2010年
6 李玉涛;王继承;问会青;张天孝;;基于ANSYS Workbench的红外光学系统的热机耦合分析[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
7 孟庆超;潘国庆;张运强;姜成舟;;红外光学系统的无热化设计[A];第二届红外成像系统仿真测试与评价技术研讨会论文集[C];2008年
8 耿安兵;王海涛;李升辉;;红外光学系统被动热不敏设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 杨红;赵宝珍;;红外光学系统透射比测量[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2001年
10 梁玲;张良;;折/衍混合红外光学系统无热设计[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨永亮;激光(1.064μm)/红外(3~5μm)光学系统中滤光膜技术的研究[D];长春理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋岩峰;现代红外光学系统设计[D];西安电子科技大学;2008年
2 王远方舟;温度自适应红外光学系统设计及测试方法研究[D];长春理工大学;2013年
3 奚晓;红外光学系统无热设计[D];浙江大学;2005年
4 张羽;被动热补偿型折衍混合红外光学系统的研制[D];华中科技大学;2005年
5 武晓晨;位标指示器红外光学系统设计[D];西安工业大学;2012年
6 熊衍建;机载大口径长焦距折衍混合非球面红外光学系统设计[D];湘潭大学;2012年
7 包立明;红外光学系统的热特性分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 王巍;红外变焦距光学系统设计[D];长春理工大学;2012年
9 李利;双波段红外光学系统的无热化设计[D];南京航空航天大学;2012年
10 张东旭;扫描红外光学系统参数检测的研究[D];长春理工大学;2013年
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