短中波红外成像系统光学薄膜的研制

发布时间：2020-03-27 04:14

【摘要】：随着红外光学技术的不断发展,短中波红外成像系统以其明显的识别和探测优势成为近几年研究热点。而硫系玻璃作为主要的光学元器件,随着制备工艺的成熟,正逐渐取代Ge晶体广泛应用于红外无热化成像系统。硫系玻璃作为非氧化物玻璃,其特点是折射率的温度系数小、红外透过率高,根据不同的成分配比可以得到不同的折射率。本文以硫系玻璃为基底,根据膜系设计理论,结合软件完成了短中波红外减反膜的设计。通过对材料热应力的计算分析,研制了一种混合材料M-11作为连接层,优化了沉积工艺参数,并根据其力学特性修正膜系结构,解决了硫系玻璃脱膜问题。光谱测试结果表明,在1.4~2.5μm和3.5~4.5μm波段平均透过率分别为95.8%、96.7%,满足红外成像系统的使用要求。
【图文】：

红外成像系统可以使人类在观察目标情况时无视距离和遮盖物的限制，极大了对事物的感知能力。红外光学成像系统接收目标物体发出的红外辐射信号，号分析和数据处理，输出图像。与传统的可见成像模式相对比，红外热成像不光源的限制，凭借目标自身产生的红外热辐射即可获取图像信息；红外热辐射长的波长，在传播时不受障碍物阻挡，在恶劣的天气情况和复杂的野外环境中热成像技术具有重要的应用价值。由于红外成像系统所具有的这些特点，使得泛地应用于军事、医学、工业、消防等领域。红外探测系统是红外成像系统的重要组成部分，有三个大气探测窗口，即 1~35μm，8~14μm。在夜间或浓雾等照明状况不理想的条件下，短波红外（1~3μm成像具有着明显优势。夜晚可见光微弱，短波红外辐射依然保持在很高的水准被探测捕捉，短波红外成像技术具有很大的发展空间。在大多数野外军事环境于迷彩服和绿色伪装军事设备的广泛应用，树林草丛等绿色植物作为天然的伪物对人眼有一定的误导作用。而短波红外（1~3μm）成像技术可以很好的破解题，如图 1.1 所示，迷彩服和军事设备的短波红外电磁信号很容易从周遭背景分出来。

光学系统在探测成像方面具有明显优势。短中波成像系统，，昼夜交替等自然因素的限制，全天候全方位监测战场形（1~3μm）和中波红外（3~5μm）波段的图像信息，能够息。外光学成像系统应用在如下场景中，拥有鲜明优势（1）的敌人或坦克等军事目标时；（2）在云雾浓度较大的空中如图 1.2 所示；（3）在水汽浓度较大的海上作业环境中如标进行排查，如图 1.3 所示；（4）在复杂的电磁干扰环境信息做出针对性的识别。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.2

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本文编号：2602445