紅外系統(tǒng)概述ppt課件(已修改)
2025-05-15 03:27 本頁(yè)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(cè)輻射熱計(jì)、紅外光譜儀、搜索系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、警戒系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、熱成像系統(tǒng)和測(cè)溫儀等。 ? 按工作方式分：主動(dòng)系統(tǒng)和被動(dòng)系統(tǒng)、單元系統(tǒng)和多元系統(tǒng)、光點(diǎn)掃描系統(tǒng)及調(diào)制盤掃描系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和非成像系統(tǒng)。 ? 按應(yīng)用領(lǐng)域分：可分為軍用系統(tǒng)和民用系統(tǒng)。 ? 按探測(cè)器元件數(shù)：被動(dòng)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(cè)器基礎(chǔ)上建立的，系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的光機(jī)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(dá)到 10的三次，圖象質(zhì)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(gè)視場(chǎng)，由電子掃描代替光機(jī)掃描，可稱為真正的“凝視”系統(tǒng)。 紅外光學(xué)系統(tǒng) ? 紅外光學(xué)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(xué)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(xué)系統(tǒng)用于輻射探測(cè)器，則用來(lái)收集輻射，會(huì)聚到探測(cè)器靈敏面上。紅外系統(tǒng)中光學(xué)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(xué)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(cè)能力。 設(shè)計(jì)要求 ? 紅外系統(tǒng)中的紅外光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求（ 1）小 的尺度，這由整機(jī)尺寸要求所確定；②具有盡可能大的相對(duì)孔徑，所謂相對(duì)孔徑是指物鏡直徑與其焦距之比；（ 3）有確定的視場(chǎng)角，這取決于紅外系統(tǒng)的用途；④在所選擇的波段內(nèi)有最小的輻射能損失；（ 5）在物鏡 ? 焦平面上像的尺寸最小，當(dāng)目標(biāo)移至視場(chǎng)邊緣處無(wú)明顯的畸變；（ 6）在各種氣象條件下或存抖動(dòng)和振動(dòng)條件下，具有穩(wěn)定的光學(xué)性能。 紅外光學(xué)系統(tǒng)的分類 ? 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，紅外光學(xué)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(zhì) )；反射式系統(tǒng) (輻射束受到其中一個(gè)或幾個(gè)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(xué)系統(tǒng)的異同點(diǎn) ? 紅外光學(xué)系統(tǒng)的元件 (透鏡、反射鏡、棱鏡等 )原則上與可見光學(xué)系統(tǒng)的元件沒有差別。但它們之間有兩個(gè)不同點(diǎn)：第一，許多材料對(duì)可見光是透明的，面對(duì)紅外線不透明?；蛘哂械牟牧显谀承┘t外波段上透明、而對(duì)可見光石透明；第二，兩者的像質(zhì)的衍射限不同．這種差異來(lái)源于兩種電磁輻射的波長(zhǎng)不同。 透射式紅外光學(xué)系統(tǒng) ? 透射式紅外光學(xué)系統(tǒng)也稱折射式紅外光學(xué)系統(tǒng)，它一般由幾個(gè)透鏡或組合透鏡構(gòu)成，每個(gè)組合透鏡可看作是一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。對(duì)于雙組合透鏡系統(tǒng)，第一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的后焦點(diǎn)與第二個(gè)系統(tǒng)的前焦點(diǎn)重合，這種系統(tǒng)稱為望遠(yuǎn)系統(tǒng)。望遠(yuǎn)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于觀察遠(yuǎn)距離物體的儀器，如夜視儀、紅外望遠(yuǎn)鏡等。望遠(yuǎn)系統(tǒng)的第一個(gè)組件稱為物鏡，第二個(gè)組件稱為目鏡。在用于紅外探測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)中，利用透鏡聚光器將物鏡整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)的輻射束全部收集到探測(cè)器的靈敏面上。 常見的結(jié)構(gòu)形式 ? 1. 單透鏡 ? 圖 41 單透鏡 圖 42 組合透鏡 反射式紅外光學(xué)系統(tǒng) ? 由于紅外輻射的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，能透過它的材料很少，因而大都采用反射式紅外光學(xué)系統(tǒng)。員簡(jiǎn)單的反射式光學(xué)系統(tǒng)由反射鏡組成，它于探測(cè)器靈敏面上用來(lái)收
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