隨著激光干擾的快速發(fā)展,傳感器飽和串擾效應的機理以及其加強方法越來越受到研究人員的關注。本文主要從激光器、光機系統(tǒng)和探測器響應三個部分建立成像鏈路模型,研究了光學飽和串擾效應。內(nèi)容如下:首先,分析了光學串擾和電學串擾的機理,分析出光學串擾遠大于電學串擾,光學串擾主要來源于光學系統(tǒng)、衍射效應、探測器結(jié)構(gòu)等。根據(jù)實際需求設定了光學系統(tǒng)參數(shù)和完成了光學系統(tǒng)設計,對光學系統(tǒng)進行了像質(zhì)評價和公差分析,給出可加工的公差范圍;根據(jù)已設計好的光學系統(tǒng)設計機械結(jié)構(gòu),并在Tracepro中建立光機模型,進行了雜散輻射分析,分析得到光機系統(tǒng)的雜光系數(shù)為0.01,PST在10°視場為10^-5量級,內(nèi)輻射為0.004%,均滿足雜散輻射需求。根據(jù)文獻調(diào)研確定了探測器的結(jié)構(gòu)和原理,利用PN結(jié)原理確定了探測器的響應與載流子的擴散、載流子漂移、載流子復合運動有關,這三種運動形成光生電動勢和溫差電動勢。分析并確定了影響探測器響應的關鍵參數(shù),根據(jù)經(jīng)典的光生電動勢模型,利用Matlab軟件進行了仿真分析,得到了探測器的響應曲線,得到結(jié)果是隨著入射光功率密度的增加,電壓先線性增加,然后趨于穩(wěn)定。根據(jù)對探測... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與思路
第2章 紅外成像系統(tǒng)的飽和串擾機理
    2.1 飽和串擾的定義
    2.2 飽和串擾理論模型
        2.2.1 光傳輸理論模型
        2.2.2 衍射理論模型
    2.3 飽和串擾機理分析
        2.3.1 光機系統(tǒng)影響飽和串擾機理
        2.3.2 探測器影響飽和串擾機理
        2.3.3 光譜串擾機理分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 光機模型的建立
    3.1 光學系統(tǒng)設計
        3.1.1 光學系統(tǒng)的設計
        3.1.2 公差分析
    3.2 光機模型建立
        3.2.1 遮光罩和擋光環(huán)設計
        3.2.2 鏡筒和光闌設計
    3.3 雜散輻射分析
        3.3.1 雜光系數(shù)分析
        3.3.2 點源透射比分析
        3.3.3 內(nèi)輻射分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 探測器響應模型
    4.1 探測器結(jié)構(gòu)與工藝
    4.2 探測器工作原理
    4.3 探測器響應建模
        4.3.1 探測器響應模型
        4.3.2 關鍵參數(shù)確定
    4.4 本章小結(jié)
第5章 紅外成像系統(tǒng)飽和串擾分析
    5.1 衍射效應影響飽和串擾分析
        5.1.1 光學系統(tǒng)的透過率
        5.1.2 衍射效應影響飽和分析
        5.1.3 衍射效應影響串擾分析
    5.2 散射效應影響飽和串擾分析
        5.2.1 光機系統(tǒng)散射效應影響飽和串擾分析
        5.2.2 探測器散射效應影響飽和串擾分析
    5.3 光譜串擾的計算
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬框結(jié)構(gòu)對碲鎘汞紅外焦平面調(diào)制傳遞函數(shù)的影響[J]. 張瞳,林春,陳洪雷,孫常鴻,林加木,王溪.  光學學報. 2018(05)
[2]小像元HgCdTe紅外焦平面電串音數(shù)值模擬研究[J]. 陳衛(wèi)業(yè),李東升,姬玉龍,李雄軍,李立華.  紅外技術. 2018(04)
[3]紅外成像系統(tǒng)激光干擾耀斑仿真建模[J]. 鈕賽賽,印劍飛,曹衛(wèi)衛(wèi),楊堯,王曉柱,宋敏敏.  紅外與激光工程. 2017(S1)
[4]激光輻照TDI-CCD相機飽和串擾效應及側(cè)斑建模仿真分析[J]. 袁航,王曉蕊,李丹翠,吳雄雄,李珂.  光子學報. 2017(12)
[5]紅外探測器組件的光串測試及模擬[J]. 汪洋,劉大福,徐勤飛,王妮麗,李雪,龔海梅.  光學學報. 2016(04)
[6]激光對長波紅外探測設備的干擾效應研究[J]. 初學蓮,姜冶,蔡猛,郁品一,張元生,周德召.  電光與控制. 2016(03)
[7]InGaAs焦平面探測器電串音性能的研究（英文）[J]. 李冬雪,王天盟,沈文忠,張月蘅,李雪,李淘.  紅外與毫米波學報. 2015(06)
[8]推掃型高光譜數(shù)據(jù)光串擾校正方法研究[J]. 陶東興,賈國瑞,趙慧潔,袁艷,馬艷華.  光譜學與光譜分析. 2014(11)
[9]紅外光導探測器組件的串音研究[J]. 汪洋,劉大福,徐勤飛,范廣宇,龔海梅.  紅外. 2014(07)
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碩士論文
[1]光伏型紅外TDI陣列碲鎘汞探測器的串擾機制研究[D]. 龍彎.國防科學技術大學 2015
[2]機載吊艙光學系統(tǒng)方案論證與設計[D]. 宋宇.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]非制冷紅外探測器光譜、串音、MTF測試技術研究[D]. 王梓又.電子科技大學 2014
[4]基于ANSYS的雜質(zhì)誘導光學薄膜激光損傷的研究[D]. 楊芳芳.武漢理工大學 2008



本文編號：3627222