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  • 简介:阐述了光纤消光检测脉冲激光测距仪消光比的测试原理,采用光纤消光分析了光纤对大功率脉冲激光的耦合与传输等关键技术问题,提出了0.22NA、400μm大功率传能光纤方案,并设计了耦合器和光学系统,分析了聚焦透镜的损耗、光纤端面的损耗、光纤耦合器与光纤的对准误差等影响耦合效率的因素,计算了光学系统弥散斑数据,接收光学系统和发射光学系统在1ω视场的弥散斑分别为9.03μm和10.6μm。设计分析结果对光纤消光的工程应用具有一定的研究价值。

  • 标签: 光纤消光法 消光比 脉冲激光测距仪 测距能力
  • 简介:大气能见度的高精度、实时性探测对军事装备及军事活动起着重要作用。针对军事装备对能见度测量的实时、精确、仪器便携、功耗低、无合作目标的特殊要求,根据激光后向散射理论,研究了舰用探测大气能见度激光雷达样机的原理、系统组成及其软件实现,并进行了外场试验,试验结果表明样机误差在±20%以内。

  • 标签: 激光雷达 能见度 后向散射 消光系数
  • 简介:基于光电转换基本原理,设计并研制了用于转镜高速扫描相机扫描速度的检测装置,包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件,用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4.5mm/μs的扫描速度,计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756,对检测装置的测量不确定度来源进行了分析,给出了该装置的不确定度评定方法及测量不确定度,对检测结果的评定表明,该检测装置的相对测量不确定度不大于0.1%,远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明,设计的检测装置具有很高的准确度和可靠性。

  • 标签: 转镜扫描相机 扫描速度 检测装置 测量不确定度
  • 简介:快速可靠的星图识别算法是星敏感器确定姿态的关键部分。综合当前多种星图识别算法,设计了实用快速的全天星图识别算法。根据星敏感器视场筛选导航星,构建最小星库;选择星对角距为识别特征,根据多星结构重复性选择星形识别算法;考虑误差,将星对角距离散化成数组,特征匹配无需搜索,直接查找表定位。实验证明本算法是一种速度快(首次捕获〈1s)、存储空间小(〈1MByte)、识别正确率高(〉99.99%)、抗假目标干扰强的全天星图识别算法,方便在嵌入芯片上运行。

  • 标签: 星敏感器 瘦法 星图识别 星形识别算法 离散查找表
  • 简介:以“四程+助推”放大系统为例,运用蒙特卡罗(Monte—Carlo)计算分析了放大过程中注入能量、放大增益及损耗单独存在随机变化和以上因素共同作用时对系统输出能量稳定性的影响。计算结果表明,系统输出能量稳定性对四程小信号增益系数和腔内光学元件透过率的随机变化相当敏感;小信号增益随机变化明显大于注入能量对输出能量稳定性的影响。同时,也说明应用蒙特卡罗方法解决随机性问题的有效性和简洁性。

  • 标签: 蒙特卡罗方法 四程放大系统 能量稳定性
  • 简介:提出了利用捷联光纤陀螺进行水下管道三维形变的测量方法,对这一方的测量原理进行了详细阐述,并利用坐标转换、姿态矩阵求解、形变的计算等方法给出了详细的数学模型及算法.另外,针对惯性传感器和测量系统给出了减小误差的措施,以提高测量精度.

  • 标签: 捷联惯导 光纤陀螺 三维形变
  • 简介:为克服光学相控阵单元间隔必须小于工作波长二分之一的限制,构建了一种稀疏光学相控阵模型。分析了一维稀疏光学相控阵在近场和远场条件下的扫描原理,并提出了一种设计方法。对其相关参数进行仿真的结果表明:稀疏光学相控阵所用的单元数目较少,单元间隔远大于工作波长,扫描范围较大,波束宽度较窄,且在整个扫描空间内没有栅瓣。因此,稀疏光学相控阵单元间隔不受工作波长的限制,同时具有较好的扫描性能。

  • 标签: 光束控制 激光扫描 光学相控阵 稀疏阵
  • 简介:研究了一种瞄准镜用飞行模拟器投射镜头的设计,并给出了模拟器投射镜头的设计实例。模拟器由显示系统、屏幕、投射系统、反射镜组成,模拟图像信号送入模拟器的显示系统,显示系统将视景仿真模拟图像信号投射到屏幕上,屏幕位于投射系统的焦平面上,瞄准镜对由模拟器进入的光线成像实现成像模拟。投射系统由周边系统、中心系统共9路光学镜头组成,投射系统周边系统、中心系统对应于瞄准镜的中心系统与周边系统,中心系统与周边系统的物面位置重合即共物面;中心系统采用摄远物镜镜形式缩短了镜头长度结构更加紧凑。周边系统焦距为f=263.02mm,视场角为2ω=17°,全视场畸边〈0.4%,在屏幕的Nyquist频率处全视场的MTF〉0.9,系统长度330mm;中心系统焦距为f=295.00mm,视场角为2ω=17°,全视场畸变〈0.37%,在屏幕的Nyquist频率处全视场的MTF〉0.9,系统长度283.2mm。投射系统采用全口径出光,同时系统通光口径略大于敏感器的通光口径,降低了系统装配的精度。

  • 标签: 模拟器 投射系统 周边系统 中心系统
  • 简介:光学窗口的强度分析是光电设备设计的重要依据,而现有文献中只提供材料泊松比为0.3的简化的计算公式,而针对不同泊松比的简支矩形板强度原始计算公式以复杂的级数形式表示不方便直接应用,为了方便设计者得到准确的强度理论分析结果,提供了一种简单的方法推导出适用于不同泊松比的简支矩形保护窗口的强度简化计算公式,并验证了该方法推导出的简化公式的准确性。

  • 标签: 简支 光学窗口 泊松比 强度计算
  • 简介:讨论了分数傅里叶变换与菲涅尔衍射的关系,提出球面衍射过程就是一种具有尺度因子的分数傅里叶变换,并应用分数傅里叶变换进行衍射光学元件的设计.

  • 标签: 分数傅里叶变换 衍射光学元件 菲涅尔衍射
  • 简介:激光引信回波模拟装置是激光引信测试设备的重要组成部分。介绍了激光引信回波模拟装置的组成,设计了用于该装置的硬件电路和软件控制系统。硬件电路采用单片机完成控制指令的接收和控制信号的产生,使用串行扩展芯片GM8125将单片机AT89S52的串行口扩展成5个,满足了激光引信回波模拟装置串口资源要求。软件控制系统基于LabVlFⅣ设计,主要包括串口通信程序和控制指令的产生程序,控制指令经串口通信传送给硬件电路。实验结果表明,该装置满足激光引信测试设备的要求。

  • 标签: 回波模拟装置 激光引信 单片机 串口扩展
  • 简介:根据多光谱相机技术指标要求,讨论了空间多光谱相机的光学设计。采用准远心的离轴三反式结构满足测绘用多光谱相机的低畸变要求。考虑加工、装调与检测等因素,将次镜设计成球面,提高了设计的可靠性。优化完成的设计结果相对畸变小于0.012%,成像质量良好,全视场各谱段MTF在Nyquist频率下优于0.75。加工、装调后的系统静态传函测试结果高于0.2的系统技术指标要求。

  • 标签: 光学设计 多光谱相机 离轴三反系统 传递函数
  • 简介:介绍了天体角度射电信标电磁波辐射特性和射电测量装置的组成,研究并选择了射电信标跟踪测量模式,进行了圆锥扫描天线系统设计,完成了接收机系统设计及灵敏度计算。在此基础上,进行了测天试验,实测结果表明:天体角度测量装置的最高测角精度达到了5.2″,最差测角精度不超过29.7″。

  • 标签: 射电天文导航 角度测量 射电信标
  • 简介:Metamaterials因其在特定频段内同时满足负的介电常数和负磁导率而具有与常规介质不同的电磁特性,该电磁特性与Metamaterials的结构密切相关。分析了线环结构的结构参数与其电磁特性的关系,在此基础上提出了一种方形环结构设计。仿真结果表明,方形环结构可以同时满足负的介电常数和负磁导率,具有负折射特性,而且具有比线环结构更宽的带宽。

  • 标签: 左手材料 METAMATERIALS 负介电常数 负磁导率
  • 简介:基于激光自混合干涉技术的特点,设计了一种新型半导体激光自混合干涉测振仪系统。系统将频率调制引入自混合干涉中,实现对振动物体的非接触测量。介绍了激光自混合干涉测振仪的原理、仪器系统的光路系统设计、信号的调制模块设计、解调模块设计以及DSP系统的采集处理模块设计。该仪器体积小、成本低、易于准直、可以非接触测量,能够测量振动频率在50kHz内的物体,其中包括非周期性振动。可以测量出振动物体的振动频率、振幅以及还原振动波形,振动幅度测量精度可以达到0.325μm,频率精度为1Hz。

  • 标签: 激光 自混合干涉 测振仪 DSP系统
  • 简介:设计了一款上位机软件实现对国产中波凝视红外热成像系统的指控命令发送、软件版本更新等功能。红外图像的处理主要在FPGA内完成,上位机通过串口直接与FPGA内部的NIOSⅡ通信,完成红外图像的非均匀性校正、盲元处理(包括盲元列表的上传下载)、图像性能测试等功能,并且上位机可以通过串口直接对FPGA程序进行更新。为了提高通信的稳定性,所有通信命令采用统一格的数据命令包进行发送和接收。相比较一般的串口数据通信,所设计的通信方式具有传输距离远、误码率低、软件升级操作简单、方便、效率高等特点。对比一般的红外成像系统,本系统采用串口在线升级FPGA的方式,简化了系统硬件电路设计,方便了系统后期维护。

  • 标签: 红外热成像系统 上位机 串口通信 非均匀性校正 误码率
  • 简介:主要介绍了激光变焦扩束系统的设计方法。以高斯光束的准直原理为基础,采用一个倒置的望远系统建立系统物理模型和微分方程,分析得到系统中变倍补偿组件的运动轨迹。然后以二组元变焦系统为例,在理想光学系统的基本目标参数上加入具体的光学参数,并利用软件优化校正像差,设计得到了一种结构紧凑,光束准直性好且成本较为低廉的变焦扩束光学系统。

  • 标签: 光学设计 变焦距系统 准直 像差 校正
  • 简介:根据洛伦兹电子理论、比尔定律以及朗伯定律,提出了溶液在一定浓度范围内与折射率线性关系的理论模型,并以光纤液体传感器为基础,引入“压差比”的概念,根据菲涅尔公式,从理论上得出溶液折射率与压差比的对应关系。通过偏振光调制法测量在不同浓度的Na2CO3溶液作用下的“压差比”,从而实时、准确地测量液体浓度。采用光电探测器对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集,模数转换后运用单片机实现信息的处理。实验结果表明,该方法的测量精度为5‰,与传统方法相比有较大提升。

  • 标签: 菲涅尔公式 最小二乘法 光纤PBS 偏振光 溶液浓度