【摘要】：隨著紅外成像技術的發(fā)展,紅外成像系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于軍事、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、安防等領域。本文針對現(xiàn)階段紅外成像系統(tǒng)存在的分辨率低和讀出方式復雜等問題,開展了基于熱致折射率變化材料的全光讀出非制冷紅外成像系統(tǒng)的研究,重點研究了紅外探測靶面吸收層的理論與設計方法,設計并搭建了基于熱致折射率變化材料的全光讀出非制冷紅外成像系統(tǒng)的實驗平臺,獲得了電烙鐵和人體的紅外圖像,為實現(xiàn)高分辨率紅外成像奠定了基礎。本論文的主要研究工作:①研究了國內外紅外成像系統(tǒng)的現(xiàn)狀,以及存在的科學與技術問題,針對紅外成像系統(tǒng)高分辨率的要求,提出了基于熱致折射率變化材料的全光讀出非制冷紅外成像系統(tǒng)。②針對探測靶面對吸收層的需求,研究了四層金屬-介質薄膜結構吸收器的吸收機理,建立了其理論模型,通過數(shù)值仿真驗證吸收器理論模型的有效性。③利用吸收器理論模型與粒子群優(yōu)化算法相結合的方法,設計了工作波段為8-14μm的寬帶紅外吸收器。計算了吸收器參數(shù)變化對其吸收率的影響。分析了吸收器樣品吸收率測量值與理論值存在較大差距的原因。④提出基于熱致折射率變化材料的全光讀出非制冷紅外成像系統(tǒng)的總體結構方案,搭建了系統(tǒng)的實驗平臺,用該實驗平臺開展成像實驗。研究不同熱導率襯底對紅外圖像的影響。⑤總結本論文的研究工作,提出成像系統(tǒng)實驗平臺的改進方案。
[Abstract]:With the development of infrared imaging technology, infrared imaging system has been widely used in military, medical, agricultural, security and other fields. In order to solve the problems of low resolution and complex readout mode in infrared imaging system at present, the all-optical readout uncooled infrared imaging system based on thermorefractive index change material is studied in this paper. the theory and design method of infrared target surface absorption layer are studied, and the experimental platform of all-optical readout uncooled infrared imaging system based on thermorefractive index change material is designed and built. The infrared images of electric iron and human body are obtained, which lays a foundation for the realization of high resolution infrared imaging. The main research work of this paper is as follows: (1) the present situation of infrared imaging system at home and abroad, as well as the existing scientific and technical problems are studied. Aiming at the requirement of high resolution of infrared imaging system, an all-optical readout uncooled infrared imaging system based on thermorefractive index change material is proposed. (2) the absorption mechanism of four-layer metal-dielectric thin film structure absorber is studied according to the demand of the target to face the absorption layer. The theoretical model is established, and the effectiveness of the absorber theoretical model is verified by numerical simulation. (3) the broadband infrared absorber with operating band of 8-14 渭 m is designed by combining the absorber theory model with particle swarm optimization algorithm. The effect of absorber parameters on its absorptivity was calculated. The reason why there is a big gap between the measured value of absorptivity and the theoretical value of absorber sample is analyzed. 4 the overall structure scheme of all-optical readout uncooled infrared imaging system based on thermorefractive index change material is proposed, and the experimental platform of the system is built, and the imaging experiment is carried out with this experimental platform. The influence of different thermal conductivity substrate on infrared image is studied. 5 the research work of this paper is summarized, and the improvement scheme of imaging system experimental platform is put forward.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN219

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本文編號：2506532