| 题名 | 声光可调谐滤光器用于光谱成像系统研究 |
| 作者 | 崔岩 |
| 答辩日期 | 1991 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光机所 |
| 授予地点 | 中国科学院长春光机所 |
| 导师 | 唐九华 |
| 英文摘要 | 光谱可调凝视传感器（SASS）是在八十年代初由美国科学家提出的，并准备用于星球大战计划识别助推阶段的战略防御导弹。SASS由前置光学系统、分光器件和面阵探测器组成，分光器件放置在面阵探测器前，通过调节分光器件的通带波长即可获取目标的一系列单色图像，从而达到获取谱像信息的目的。SASS具有光谱分辨率高、结构简单等优点，在目标探测和识别中将具有应用前景。目前尚未见有关SASS全系统的实验研究报导。本文在对各种分光器件分析和比较的基础上，选择声光可调谐滤光器（AOTF）作为研究对象，开展了AOTF的研制和AOTF用于SASS的理论和实验研究工作，主要获得下列进展：1. 由声光衍射原理出发，推导出达到100%衍射效率所需声功率的公式，得到的结果修正了文献已有公式，使修正公式的计算结果和实验数据的平均符合程度（相对值），由文献中的78%提高到92%。2. 根据我国目前AOTF研制状态，设计并研制了两种红外AOTF，声光互作用介质为TeO_2晶体，工作波段分别为0.74～2.1 μm 和 1.22～2.90μm，性能测试结果验证了设计。3. 在AOTF性能测试中，测量了器件的输入阻抗和电压反射系统，分析了衍射效率与驱动功率之间的关系后指出，目前研制的AOTF所需电驱动功率远大于设计值的原因之一是，高频插头与换能器电极之间引线的特性阻抗不匹配，导致大部分电功率被反射。若采用阻抗匹配的传输线，则可明显提高器件的电声转换效率。4. 根据SASS对分光器件孔径的要求，引伸阵列换能器设计方法，提出了在宽度方向采用阵列式换能器的设计，并研制了大孔径可见AOTF，孔径为7 * 8mm~2。性能测试结果表明，采用阵列式换能器的方法能够增大AOTF的孔径，使之达到SASS应用要求。5. 推导出SASS系统信噪比表达式，并采用归一化的方法分析了AOTF的透过特性，最后得到采用AOTF的SASS系统总性能的表达式。通过讨论，分析了系统总性能与AOTF衍射效率、角孔径和带宽的关系，并指出SASS光学系统的角孔径增加对提高系统总性能的有效性限度。6. 建立了SASS全套实验装置，对SASS理论分析进行了实验验证，实验结果与理论分析一致。利用该装置进行了模拟目标测量，获得了多个目标的光谱和图像信息，实验结果证明了采用AOTF的SASS获取谱像信息的能力。7. 分析和讨论了SASS装置的测量精度、响应度均匀性、响应度线性、帧内光谱变化以及杂光、噪声和分辨率等性能，并提出了相应的改进办法。根据本文的工作，对今后AOTF研制的突破点和SASS的发展方向进行了展望。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 97 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.165.120//handle/181722/2457]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔岩. 声光可调谐滤光器用于光谱成像系统研究[D]. 中国科学院长春光机所. 中国科学院长春光机所. 1991. |
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