红外成像系统的饱和串扰效应研究
发布时间：2022-02-15 20:31
随着激光干扰的快速发展,传感器饱和串扰效应的机理以及其加强方法越来越受到研究人员的关注。本文主要从激光器、光机系统和探测器响应三个部分建立成像链路模型,研究了光学饱和串扰效应。内容如下:首先,分析了光学串扰和电学串扰的机理,分析出光学串扰远大于电学串扰,光学串扰主要来源于光学系统、衍射效应、探测器结构等。根据实际需求设定了光学系统参数和完成了光学系统设计,对光学系统进行了像质评价和公差分析,给出可加工的公差范围;根据已设计好的光学系统设计机械结构,并在Tracepro中建立光机模型,进行了杂散辐射分析,分析得到光机系统的杂光系数为0.01,PST在10°视场为10-5量级,内辐射为0.004%,均满足杂散辐射需求。根据文献调研确定了探测器的结构和原理,利用PN结原理确定了探测器的响应与载流子的扩散、载流子漂移、载流子复合运动有关,这三种运动形成光生电动势和温差电动势。分析并确定了影响探测器响应的关键参数,根据经典的光生电动势模型,利用Matlab软件进行了仿真分析,得到了探测器的响应曲线,得到结果是随着入射光功率密度的增加,电压先线性增加,然后趋于稳定。根据对探测...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容与思路
第2章 红外成像系统的饱和串扰机理
2.1 饱和串扰的定义
2.2 饱和串扰理论模型
2.2.1 光传输理论模型
2.2.2 衍射理论模型
2.3 饱和串扰机理分析
2.3.1 光机系统影响饱和串扰机理
2.3.2 探测器影响饱和串扰机理
2.3.3 光谱串扰机理分析
2.4 本章小结
第3章 光机模型的建立
3.1 光学系统设计
3.1.1 光学系统的设计
3.1.2 公差分析
3.2 光机模型建立
3.2.1 遮光罩和挡光环设计
3.2.2 镜筒和光阑设计
3.3 杂散辐射分析
3.3.1 杂光系数分析
3.3.2 点源透射比分析
3.3.3 内辐射分析
3.4 本章小结
第4章 探测器响应模型
4.1 探测器结构与工艺
4.2 探测器工作原理
4.3 探测器响应建模
4.3.1 探测器响应模型
4.3.2 关键参数确定
4.4 本章小结
第5章 红外成像系统饱和串扰分析
5.1 衍射效应影响饱和串扰分析
5.1.1 光学系统的透过率
5.1.2 衍射效应影响饱和分析
5.1.3 衍射效应影响串扰分析
5.2 散射效应影响饱和串扰分析
5.2.1 光机系统散射效应影响饱和串扰分析
5.2.2 探测器散射效应影响饱和串扰分析
5.3 光谱串扰的计算
5.4 本章小结
总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属框结构对碲镉汞红外焦平面调制传递函数的影响[J]. 张瞳,林春,陈洪雷,孙常鸿,林加木,王溪. 光学学报. 2018(05)
[2]小像元HgCdTe红外焦平面电串音数值模拟研究[J]. 陈卫业,李东升,姬玉龙,李雄军,李立华. 红外技术. 2018(04)
[3]红外成像系统激光干扰耀斑仿真建模[J]. 钮赛赛,印剑飞,曹卫卫,杨尧,王晓柱,宋敏敏. 红外与激光工程. 2017(S1)
[4]激光辐照TDI-CCD相机饱和串扰效应及侧斑建模仿真分析[J]. 袁航,王晓蕊,李丹翠,吴雄雄,李珂. 光子学报. 2017(12)
[5]红外探测器组件的光串测试及模拟[J]. 汪洋,刘大福,徐勤飞,王妮丽,李雪,龚海梅. 光学学报. 2016(04)
[6]激光对长波红外探测设备的干扰效应研究[J]. 初学莲,姜冶,蔡猛,郁品一,张元生,周德召. 电光与控制. 2016(03)
[7]InGaAs焦平面探测器电串音性能的研究（英文）[J]. 李冬雪,王天盟,沈文忠,张月蘅,李雪,李淘. 红外与毫米波学报. 2015(06)
[8]推扫型高光谱数据光串扰校正方法研究[J]. 陶东兴,贾国瑞,赵慧洁,袁艳,马艳华. 光谱学与光谱分析. 2014(11)
[9]红外光导探测器组件的串音研究[J]. 汪洋,刘大福,徐勤飞,范广宇,龚海梅. 红外. 2014(07)
[10]论红外焦平面器件的串音[J]. 王忆锋,马钰. 红外. 2014(01)
硕士论文
[1]光伏型红外TDI阵列碲镉汞探测器的串扰机制研究[D]. 龙弯.国防科学技术大学 2015
[2]机载吊舱光学系统方案论证与设计[D]. 宋宇.哈尔滨工业大学 2014
[3]非制冷红外探测器光谱、串音、MTF测试技术研究[D]. 王梓又.电子科技大学 2014
[4]基于ANSYS的杂质诱导光学薄膜激光损伤的研究[D]. 杨芳芳.武汉理工大学 2008
本文编号：3627222
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文主要研究内容与思路
第2章 红外成像系统的饱和串扰机理
2.1 饱和串扰的定义
2.2 饱和串扰理论模型
2.2.1 光传输理论模型
2.2.2 衍射理论模型
2.3 饱和串扰机理分析
2.3.1 光机系统影响饱和串扰机理
2.3.2 探测器影响饱和串扰机理
2.3.3 光谱串扰机理分析
2.4 本章小结
第3章 光机模型的建立
3.1 光学系统设计
3.1.1 光学系统的设计
3.1.2 公差分析
3.2 光机模型建立
3.2.1 遮光罩和挡光环设计
3.2.2 镜筒和光阑设计
3.3 杂散辐射分析
3.3.1 杂光系数分析
3.3.2 点源透射比分析
3.3.3 内辐射分析
3.4 本章小结
第4章 探测器响应模型
4.1 探测器结构与工艺
4.2 探测器工作原理
4.3 探测器响应建模
4.3.1 探测器响应模型
4.3.2 关键参数确定
4.4 本章小结
第5章 红外成像系统饱和串扰分析
5.1 衍射效应影响饱和串扰分析
5.1.1 光学系统的透过率
5.1.2 衍射效应影响饱和分析
5.1.3 衍射效应影响串扰分析
5.2 散射效应影响饱和串扰分析
5.2.1 光机系统散射效应影响饱和串扰分析
5.2.2 探测器散射效应影响饱和串扰分析
5.3 光谱串扰的计算
5.4 本章小结
总结
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属框结构对碲镉汞红外焦平面调制传递函数的影响[J]. 张瞳,林春,陈洪雷,孙常鸿,林加木,王溪. 光学学报. 2018(05)
[2]小像元HgCdTe红外焦平面电串音数值模拟研究[J]. 陈卫业,李东升,姬玉龙,李雄军,李立华. 红外技术. 2018(04)
[3]红外成像系统激光干扰耀斑仿真建模[J]. 钮赛赛,印剑飞,曹卫卫,杨尧,王晓柱,宋敏敏. 红外与激光工程. 2017(S1)
[4]激光辐照TDI-CCD相机饱和串扰效应及侧斑建模仿真分析[J]. 袁航,王晓蕊,李丹翠,吴雄雄,李珂. 光子学报. 2017(12)
[5]红外探测器组件的光串测试及模拟[J]. 汪洋,刘大福,徐勤飞,王妮丽,李雪,龚海梅. 光学学报. 2016(04)
[6]激光对长波红外探测设备的干扰效应研究[J]. 初学莲,姜冶,蔡猛,郁品一,张元生,周德召. 电光与控制. 2016(03)
[7]InGaAs焦平面探测器电串音性能的研究（英文）[J]. 李冬雪,王天盟,沈文忠,张月蘅,李雪,李淘. 红外与毫米波学报. 2015(06)
[8]推扫型高光谱数据光串扰校正方法研究[J]. 陶东兴,贾国瑞,赵慧洁,袁艳,马艳华. 光谱学与光谱分析. 2014(11)
[9]红外光导探测器组件的串音研究[J]. 汪洋,刘大福,徐勤飞,范广宇,龚海梅. 红外. 2014(07)
[10]论红外焦平面器件的串音[J]. 王忆锋,马钰. 红外. 2014(01)
硕士论文
[1]光伏型红外TDI阵列碲镉汞探测器的串扰机制研究[D]. 龙弯.国防科学技术大学 2015
[2]机载吊舱光学系统方案论证与设计[D]. 宋宇.哈尔滨工业大学 2014
[3]非制冷红外探测器光谱、串音、MTF测试技术研究[D]. 王梓又.电子科技大学 2014
[4]基于ANSYS的杂质诱导光学薄膜激光损伤的研究[D]. 杨芳芳.武汉理工大学 2008
本文编号：3627222
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3627222.html
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