紅外系統(tǒng)概述ppt課件(已修改)
2025-05-15 03:27 本頁面
【正文】 第四章 紅外系統(tǒng)概述 紅外系統(tǒng)的分類 ? 紅外系統(tǒng)有以下幾種分類方法： ? 按功能分：測輻射熱計、紅外光譜儀、搜索系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、警戒系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、熱成像系統(tǒng)和測溫儀等。 ? 按工作方式分：主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)、單元系統(tǒng)和多元系統(tǒng)、光點掃描系統(tǒng)及調制盤掃描系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和非成像系統(tǒng)。 ? 按應用領域分：可分為軍用系統(tǒng)和民用系統(tǒng)。 ? 按探測器元件數(shù)：被動式紅外系統(tǒng)可分為第一代、第二代和第三代系統(tǒng)。 ? 第一代系統(tǒng)是在單元或多元探測器基礎上建立的，系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的光機掃描。 ? 第二代系統(tǒng)采用多元焦平面列陣器件，在這種系統(tǒng)中，元件數(shù)達到 10的三次，圖象質量可與現(xiàn)代電視系統(tǒng)相比擬。 ? 第三代紅外系統(tǒng)中，焦平面的元數(shù)足夠多，可覆蓋整個視場，由電子掃描代替光機掃描，可稱為真正的“凝視”系統(tǒng)。 紅外光學系統(tǒng) ? 紅外光學系統(tǒng)的作用是更新改善光束的分布，更有效地利用光能。若光學系統(tǒng)用于輻射源，或者用于聚集輻射能，形成有確定的輻射光束，或者使輻射束具有確定的形式 ； ? 若光學系統(tǒng)用于輻射探測器，則用來收集輻射，會聚到探測器靈敏面上。紅外系統(tǒng)中光學系統(tǒng)的使用可大大提高靈敏面上的照度，它可比入射到光學系統(tǒng)表面上的照度高若干倍，從而提高儀器的信噪比，增大系統(tǒng)的探測能力。 設計要求 ? 紅外系統(tǒng)中的紅外光學系統(tǒng)應滿足如下要求（ 1）小 的尺度，這由整機尺寸要求所確定；②具有盡可能大的相對孔徑，所謂相對孔徑是指物鏡直徑與其焦距之比；（ 3）有確定的視場角，這取決于紅外系統(tǒng)的用途；④在所選擇的波段內有最小的輻射能損失；（ 5）在物鏡 ? 焦平面上像的尺寸最小，當目標移至視場邊緣處無明顯的畸變；（ 6）在各種氣象條件下或存抖動和振動條件下，具有穩(wěn)定的光學性能。 紅外光學系統(tǒng)的分類 ? 根據(jù)結構的不同，紅外光學系統(tǒng)可分為三大類，即透鏡式系統(tǒng) (輻射束通過其中的折射介質 )；反射式系統(tǒng) (輻射束受到其中一個或幾個反射鏡的反射 )；混合式系統(tǒng) (由透鏡式和反射式系統(tǒng)組合而成 )。 與可見光光學系統(tǒng)的異同點 ? 紅外光學系統(tǒng)的元件 (透鏡、反射鏡、棱鏡等 )原則上與可見光學系統(tǒng)的元件沒有差別。但它們之間有兩個不同點：第一，許多材料對可見光是透明的，面對紅外線不透明?；蛘哂械牟牧显谀承┘t外波段上透明、而對可見光石透明；第二，兩者的像質的衍射限不同．這種差異來源于兩種電磁輻射的波長不同。 透射式紅外光學系統(tǒng) ? 透射式紅外光學系統(tǒng)也稱折射式紅外光學系統(tǒng)，它一般由幾個透鏡或組合透鏡構成，每個組合透鏡可看作是一個光學系統(tǒng)。對于雙組合透鏡系統(tǒng)，第一個光學系統(tǒng)的后焦點與第二個系統(tǒng)的前焦點重合，這種系統(tǒng)稱為望遠系統(tǒng)。望遠系統(tǒng)廣泛應用于觀察遠距離物體的儀器，如夜視儀、紅外望遠鏡等。望遠系統(tǒng)的第一個組件稱為物鏡，第二個組件稱為目鏡。在用于紅外探測器的光學系統(tǒng)中，利用透鏡聚光器將物鏡整個視場內的輻射束全部收集到探測器的靈敏面上。 常見的結構形式 ? 1. 單透鏡 ? 圖 41 單透鏡 圖 42 組合透鏡 反射式紅外光學系統(tǒng) ? 由于紅外輻射的波長較長，能透過它的材料很少，因而大都采用反射式紅外光學系統(tǒng)。員簡單的反射式光學系統(tǒng)由反射鏡組成，它于探測器靈敏面上用來收
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