optics1210 |
2018-09-17 11:25 |
理解冷反射效應(yīng):SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件
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)。?div align="center"> sx6`
g; 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。 3o6N&bQ b 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。 L|v1=qNH4 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。 f F?=W 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: IKpNc+;p 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。 )=~1m85+5B 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。 8G9V8hS1#B 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。 /7*u!CNm SYNOPSYS AI>NAR {W@Y4Qqq #bnFR ID AFOCAL ZOOM REFR TELESC 3 0F P1488 /<GygRs 2+0'vIw} NARCISSUS ANALYSIS " 4s,a #[IQmU23 SURF YNI Imarg/Ichief m@OgT<E]_ ________________________________ y>|7'M*+ 1 14.8452 9.4157 R:11w#m7w 2 2.3679 -1.1389 -BR&b2 3 8.7548 -6.8424 k)'c$ 4 7.2618 -5.4735 QGfU: 5 7.1414 2.6471 uRJLSt9m 6 8.5985 2.9948 k0%4&pU 7 0.1047 -0.5733 *2@Ne[dYEF 8 0.0591 3.8062 i4AmNRs 9 0.2625 0.2929 X)`?P*[ 10 0.0773 0.0431 d!!5'/tmS 11 1.4544 -2.2463 xEGI'lt 12 0.6135 0.6606 je.mX
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