—
本帖被 cyqdesign 從 光學(xué)理論,設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)化 移動(dòng)到本區(qū)(2018-12-29)
—
夜視系統(tǒng)可以在完全黑暗中看到圖像。 因?yàn)橛钪嬷械乃形镔|(zhì)都以光子的形式輻射能量,在理想黑體輻射的情況下遵循普朗克函數(shù),或者在某種程度上近似該函數(shù)。 由于您的皮膚接近20攝氏度或293開(kāi)爾文的室溫,您可以根據(jù)光譜向?qū)pectrumWizard計(jì)算的下圖所示的曲線發(fā)射輻射。 注意峰值約為10微米。 (鍵入MSW以打開(kāi)向?qū)А#?div align="center">

/r_~:3F 雖然大氣吸收了大量的紅外輻射,但它有一個(gè)透明窗口,其中心
波長(zhǎng)僅超過(guò)10微米,非常適合上面顯示的光譜。
1{P'7IEj 夜視系統(tǒng)通過(guò)將紅外光電轉(zhuǎn)換探測(cè)器來(lái)感知這種輻射。 用于此目的的常見(jiàn)材料是HgCdTe,其具有如下所示的光譜靈敏度(該圖來(lái)自Wolfe和Zissis的The Infrared Handbook。精確的靈敏度范圍取決于成分的相對(duì)比例)。 我們很幸運(yùn),
光源,環(huán)境和探測(cè)器都能在所需的光譜窗口內(nèi)正常工作。
fA89|NTSUh 為了獲得高信噪比,必須確保
光學(xué)器件,甚至探測(cè)器本身不會(huì)在相同波長(zhǎng)下輻射不需要的光通量。 這是通過(guò)將檢測(cè)器冷卻到非常低的溫度(通常使用液氮)并在鏡片表面上使用高質(zhì)量的抗反射涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 如果不采取這些步驟,情況類似于您通過(guò)
望遠(yuǎn)鏡觀察到的情況,其中
鏡頭和外殼都是白熱的:很難區(qū)分您正在觀察的內(nèi)容。
LY+|[qka 一個(gè)精細(xì)的要求,有時(shí)被忽略,是為了避免所謂的“冷反射”效應(yīng),它在掃描紅外系統(tǒng)中顯示為顯示圖像中心的黑色模糊斑:
zRPeNdX 出現(xiàn)這種效果是因?yàn)樵谝晥?chǎng)的中心,探測(cè)器可以看到自身的鬼像圖像,從某處的
透鏡表面反射而來(lái)。 這個(gè)影像很暗 - 因?yàn)樘綔y(cè)器非常暗 - 因此探測(cè)器看到的總背景信號(hào)在中心處低于在場(chǎng)的其他部分,其中鬼像圖像被其他鏡頭孔徑漸暈,掃描 離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng),或者因?yàn)樗荒苄纬汕逦膱D像。
c&L"N!4z 為了說(shuō)明這種效果并展示如何控制它,我們將使用與SYNOPSYS™中的鏡頭。 在CW中鍵入FETCH X12。
Ao/ jt< 這是一個(gè)紅外系統(tǒng),設(shè)計(jì)用于8到13微米的波段,使用AFOCAL模式,這意味著
光線輸出是以角度而不是橫坐標(biāo)給出的,最后兩個(gè)表面是平坦的,重合的虛擬面。 這是程序?qū)⒐饩高度轉(zhuǎn)換為角度的位置,它還標(biāo)記掃描棱鏡或其他移動(dòng)組件的位置,這些組件一次一個(gè)像素地對(duì)圖像進(jìn)行采樣。 要分析此鏡頭的冷反射屬性,請(qǐng)使用命令NAR。
NzNA>[$[
SYNOPSYS AI>NAR [LRLJ_~g5
}-
Wa`t7U
ID AFOCAL ZOOM REFR TELESC 3 0F P1488 S]E.KLR?[;
In[Cr/&/Y
NARCISSUS ANALYSIS B-l'vVx
n9s iX
SURF YNI Imarg/Ichief >$