一种集成光学干涉成像技术的研究
发布时间：2021-01-03 22:32
目前空间光学系统朝着大视场,高像质,小体积的方向发展。集成光学技术和干涉成像技术相结合可以在保证高像质的情况下,减小成像系统的体积和质量。2012年,洛克希德?马丁公司提出了一种分块式平面光电探测成像系统（Segmented Planar Imaging Detector for Electro-optical Reconnaissance,SPIDER）,即“蛛网式”光电探测成像系统。该系统基于光子集成技术（PIC）,通过透镜阵列实现物面目标空间频率相干采样,然后经傅里叶逆变换恢复目标图像,有望将成像系统的体积、质量和功耗减少至少一个数量级。针对“蛛网式”光电探测成像系统存在空间频率采样不足且缺少零频采样导致成像质量较差的问题,本文提出了一种“棋盘式”光电探测成像系统,通过紧凑的矩形孔径排布实现截止频率内含零频的全部基频整数倍频率采样,从而得到较好的系统成像质量。此外,提出了一种基于该成像技术方法的广域探测与跟踪成像系统,为实现多目标同时探测跟踪提供了一种解决方案。主要工作及创新点如下:（1）从干涉原理和范西特-泽尼克定理出发,对集成光学干涉成像技术的光场传输,干涉信号处理,以及系统...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集成光学干涉成像系统与传统望远镜体积对比概念图
Michelson 型干涉仪的基线可以从几米到数百米，因此分辨率非常高。为得足够的频谱覆盖，通常采取改变基线长度、旋转基线等方法，因此需要大空间和时间累积。所以此类干涉仪常常用于观测位置固定，对分辨率要求很物体，例如天文观测。Fizeau 型干涉仪又称像面型干涉仪，来自不同子孔径的光束汇聚到同一像到目标模糊的像，之后再通过反卷积等后期处理可以获得清晰的目标的像izeau 型干涉仪有共次镜和望远镜阵列两种结构，如图 1.3 所示。在共次镜结，所有子孔径共用一个次镜，从而减小系统对入射光束的中心遮拦。而对于镜阵列结构来讲，各个子孔径都是独立的望远镜，光束通过各个组合的子镜过次镜在像面上干涉成像。Fizeau 型干涉仪的频谱覆盖是通过缩短基线长度加子孔径数量级以及增加子孔径自身的频谱覆盖能力来实现的，因此不需要和空间的累积，可以瞬时成像，可用于运动目标探测[17]。
图 1.2 Michelson 型干涉仪示意图Figure 1.2 Michelson interferometer schematic.n 型干涉仪的基线可以从几米到数百米，因此分辨率谱覆盖，通常采取改变基线长度、旋转基线等方法，累积。所以此类干涉仪常常用于观测位置固定，对分天文观测。干涉仪又称像面型干涉仪，来自不同子孔径的光束汇的像，之后再通过反卷积等后期处理可以获得清晰仪有共次镜和望远镜阵列两种结构，如图 1.3 所示。径共用一个次镜，从而减小系统对入射光束的中心遮来讲，各个子孔径都是独立的望远镜，光束通过各面上干涉成像。Fizeau 型干涉仪的频谱覆盖是通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]微纳卫星发展现状与趋势[J]. 马定坤,匡银,杨新权. 空间电子技术. 2017(03)
[2]微纳卫星发展现状及在光学成像侦察中的应用[J]. 石荣,李潇,邓科. 航天电子对抗. 2016(01)
[3]光子集成技术及产业发展研究[J]. 吴冰冰,赵文玉,张海懿. 电信科学. 2015(01)
[4]卫星导航与应用[J]. 刘经南. 地理信息世界. 2013(05)
[5]硅光子器件及其集成技术的研究[J]. 蔡进,张慧娟,王成丽,陶智勇. 光通信技术. 2012(06)
[6]光学合成孔径成像技术的uv覆盖与孔径排列研究[J]. 林燮佳,吴桢. 应用光学. 2012(01)
[7]干涉成像,显微宇宙[J]. 周建锋,苏彦,曹萌,姚浩田,高强. 自然杂志. 2011(06)
[8]稀疏孔径光学系统成像的图像恢复算法研究[J]. 李波,李艳,李昕. 光子学报. 2010(02)
[9]光学合成孔径成像技术及发展现状[J]. 乔彦峰,刘坤,段相永. 中国光学与应用光学. 2009(03)
[10]天基跟踪与监视系统探测性能与识别技术分析[J]. 刘涛,姜卫东,刘永祥,黎湘. 系统工程与电子技术. 2009(02)
博士论文
[1]合成孔径光学成像系统研究[D]. 梁士通.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2011
硕士论文
[1]100Gbps DP-QPSK光纤通信系统技术研究[D]. 康健.北京交通大学 2014
[2]双摄像机协同探测与鹰眼观测系统设计[D]. 孙卓金.上海交通大学 2012
[3]稀疏孔径光学成像系统图像复原技术研究[D]. 孟祥.西安电子科技大学 2011
[4]基于粒子滤波的视频目标跟踪方法研究[D]. 黄斌.电子科技大学 2008
[5]天线阵列优化研究[D]. 朱丹丹.华中科技大学 2006
[6]天文光干涉与光学综合孔径图像重构技术研究[D]. 张仙玲.南京理工大学 2004
本文编号：2955601
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
集成光学干涉成像系统与传统望远镜体积对比概念图
Michelson 型干涉仪的基线可以从几米到数百米，因此分辨率非常高。为得足够的频谱覆盖，通常采取改变基线长度、旋转基线等方法，因此需要大空间和时间累积。所以此类干涉仪常常用于观测位置固定，对分辨率要求很物体，例如天文观测。Fizeau 型干涉仪又称像面型干涉仪，来自不同子孔径的光束汇聚到同一像到目标模糊的像，之后再通过反卷积等后期处理可以获得清晰的目标的像izeau 型干涉仪有共次镜和望远镜阵列两种结构，如图 1.3 所示。在共次镜结，所有子孔径共用一个次镜，从而减小系统对入射光束的中心遮拦。而对于镜阵列结构来讲，各个子孔径都是独立的望远镜，光束通过各个组合的子镜过次镜在像面上干涉成像。Fizeau 型干涉仪的频谱覆盖是通过缩短基线长度加子孔径数量级以及增加子孔径自身的频谱覆盖能力来实现的，因此不需要和空间的累积，可以瞬时成像，可用于运动目标探测[17]。
图 1.2 Michelson 型干涉仪示意图Figure 1.2 Michelson interferometer schematic.n 型干涉仪的基线可以从几米到数百米，因此分辨率谱覆盖，通常采取改变基线长度、旋转基线等方法，累积。所以此类干涉仪常常用于观测位置固定，对分天文观测。干涉仪又称像面型干涉仪，来自不同子孔径的光束汇的像，之后再通过反卷积等后期处理可以获得清晰仪有共次镜和望远镜阵列两种结构，如图 1.3 所示。径共用一个次镜，从而减小系统对入射光束的中心遮来讲，各个子孔径都是独立的望远镜，光束通过各面上干涉成像。Fizeau 型干涉仪的频谱覆盖是通过
【参考文献】：
期刊论文
[1]微纳卫星发展现状与趋势[J]. 马定坤,匡银,杨新权. 空间电子技术. 2017(03)
[2]微纳卫星发展现状及在光学成像侦察中的应用[J]. 石荣,李潇,邓科. 航天电子对抗. 2016(01)
[3]光子集成技术及产业发展研究[J]. 吴冰冰,赵文玉,张海懿. 电信科学. 2015(01)
[4]卫星导航与应用[J]. 刘经南. 地理信息世界. 2013(05)
[5]硅光子器件及其集成技术的研究[J]. 蔡进,张慧娟,王成丽,陶智勇. 光通信技术. 2012(06)
[6]光学合成孔径成像技术的uv覆盖与孔径排列研究[J]. 林燮佳,吴桢. 应用光学. 2012(01)
[7]干涉成像,显微宇宙[J]. 周建锋,苏彦,曹萌,姚浩田,高强. 自然杂志. 2011(06)
[8]稀疏孔径光学系统成像的图像恢复算法研究[J]. 李波,李艳,李昕. 光子学报. 2010(02)
[9]光学合成孔径成像技术及发展现状[J]. 乔彦峰,刘坤,段相永. 中国光学与应用光学. 2009(03)
[10]天基跟踪与监视系统探测性能与识别技术分析[J]. 刘涛,姜卫东,刘永祥,黎湘. 系统工程与电子技术. 2009(02)
博士论文
[1]合成孔径光学成像系统研究[D]. 梁士通.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2011
硕士论文
[1]100Gbps DP-QPSK光纤通信系统技术研究[D]. 康健.北京交通大学 2014
[2]双摄像机协同探测与鹰眼观测系统设计[D]. 孙卓金.上海交通大学 2012
[3]稀疏孔径光学成像系统图像复原技术研究[D]. 孟祥.西安电子科技大学 2011
[4]基于粒子滤波的视频目标跟踪方法研究[D]. 黄斌.电子科技大学 2008
[5]天线阵列优化研究[D]. 朱丹丹.华中科技大学 2006
[6]天文光干涉与光学综合孔径图像重构技术研究[D]. 张仙玲.南京理工大学 2004
本文编号：2955601
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