激光告警技术是光电对抗的重要组成部分，能够识别具有威胁性的激光信号并发出告警，有效提高了飞行器、舰船、卫星等重要平台的生存能力，在相关领域发挥着重要作用。按探测原理的不同，激光告警技术可以分为相干识别型、光谱识别型、光栅衍射型和成像型4类。梳理了国内外激光告警技术及装备的研究进展，对不同激光告警技术性能进行对比，并对激光告警技术的发展趋势进行总结。

为得到卫星搭载的高速跨阻运算放大器在星载环境中长时间工作后的性能变化情况, 对3款增益带宽积大于1GHz的高速跨阻放大器芯片关键特征参数的电离总剂量损伤特性及变化规律进行了试验研究。辐照试验在60Co γ射线源上采用高温加速评估的方法完成, 辐照到放大器芯片上的剂量率为0.3~0.5Gy(Si)/s。分析了放大器芯片输出偏置、输出噪声和带宽等关键电参数在辐照前后及高温(85℃±6℃)退火前后的特性, 讨论了引起电参数变化的机理。结果表明, 经过两轮150Gy(Si)剂量辐照及高温退火后, 放大器芯片的输出偏置和输出噪声水平无明显变化, 时域脉冲响应正常, -3dB带宽减小了3%左右。带宽为3款高速跨阻放大器芯片的辐射敏感参数, 其变化与电离辐射在SiO2/Si界面引起正电荷建立和界面态直接相关。辐照后的芯片仍然能够满足高带宽测试情况下的需求, 150Gy(Si)为电参数和功能合格的累积剂量。

高帧频CMOS图像传感器具有集成度高、帧频高、功耗低、抗干扰抗辐照能力强等特性，在科学实验中应用广泛。为提高外同步触发瞬态成像模式下的成像性能，首先介绍了基于高帧频CIS(5T像素，超大快门)的瞬态成像系统构成及其工作模式；从像素结构出发，对该款CIS在不同工作模式下的成像性能进行了理论分析；搭建了基于EMVA1288的标准化测试平台，对瞬态工作模式下的多项关键性能指标进行了测试，并与稳态工作模式下的性能进行了对比。分析结果表明：与稳态工作模式相比，瞬态成像模式下图像传感器具有更大的暗本底和固定模式噪声，但传感器的时序噪声、光响应非均匀性优于稳态工作模式，具有更高的信噪比和动态范围，与理论分析基本吻合。测试分析结果可用于指导科学成像系统设计与性能优化。

为了解决像增强器在高重频下的成像应用问题, 建立了像增强器高重频特性成像实验平台, 并开展了ICCD相机双帧成像与曝光时间、双帧延迟时间之间关系的实验研究.实验结果表明ICCD相机第二帧成像问题是由第一帧曝光时像增强器饱和造成的, 增大CCD的AD采样增益可避免灰度值反转现象和“浮雕”效应.本文研究可为像增强器在高重频条件下的成像应用提供理论和实验依据.

针对CCD图像输出时间长影响其帧频率的问题, 提出了一种基于普通CCD实现超高帧频成像的方法.采用掩膜覆盖CCD的光敏区, 建立图像的片上存储空间, 消除CCD电荷转移输出占用过多时间的影响, 可以使普通CCD的帧频达到每秒百万帧频以上.介绍了不同掩膜实现方案的优缺点, 讨论了掩膜图像的恢复方法, 采用条状孔掩膜方式建立了基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像系统样机, 利用氙灯对样机性能进行验证, 获得了14幅79×79像素的氙灯发光过程图像, 样机帧频率达到了每秒200万帧的超高速度.

一种基于异步时序驱动和Binning技术的高帧频成像技术在帧转移CCD相机上得到成功应用。为了抑制该CCD相机成像时产生的拖尾效应, 基于该相机的高帧频连续成像原理, 理论上分析了图像获取过程中拖尾产生的原因, 给出了一套完整的消除拖尾的数值解析算法。该算法充分考虑了图像亮度变化对拖尾形成产生的影响, 并对此进行了修正, 已在异步Binning CCD相机上进行了实验验证。利用相机以40 000帧每秒的帧频获取4幅连续图像进行实验, 实验结果表明, 该算法可有效去除每幅图像的拖尾噪声, 而且消除拖尾噪声后的图像区域的灰度方差得到明显降低, 异步Binning CCD相机的成像质量得以提高。上述结果表明算法适用于高帧频相机的连续成像。

提出了基于普通CCD的掩模式成像技术来大幅提高CCD的图像获取速度, 实现百万帧/秒的CCD时序驱动方法。介绍了加掩模后CCD的工作过程, 利用掩模把普通CCD的光敏区划分为带有存储区的像素阵列, 实现了普通CCD的片上存储功能。分析了利用普通CCD实现百万帧/秒超高帧频的时序驱动方法, 掩模形状决定了帧速, 帧数和图像的分辨率。对系统的时序结构、电荷转移方式和驱动电路进行了说明, 通过特殊驱动电路和图像处理软件设计实现了百万帧/秒的超高帧频。最后, 对驱动时序进行了仿真和实验验证。采用条状孔阵列掩模, 基于普通CCD图像传感器进行了百万帧/秒工作速度的验证, 获得了14幅79 pixel ×79 pixel的图像, 其帧频达到200×104 frame/s。文章所述技术具有一定的通用性。

研究CCD 受到射线辐照后的电离辐照效应或者损伤机制，对于在辐射场环境下如何正确应用CCD 开展科学研究具有重要的意义。针对面阵CCD 的辐照损伤效应的测试方法的要求，选用ICX285 面阵CCD 作为实验样品，结合辐照板离线和参数测试装置研制了离线式的测试系统，并且针对辐照实验的测试要求，设计了积分时间可调和过扫描设计两种功能，以获取CCD 的暗信号和转移效率的变化。在60Co-γ 射线源上，运用该系统开展了电离辐照效应实验，获得了受到射线辐照后面阵CCD 暗信号的变化规律。

基于激光主动成像的烟雾环境下的目标探测具有重要研究意义,有效抑制光的散射作用是提高烟雾环境下成像质量的关键.根据光的偏振理论,仿真分析了光子单次散射的偏振特性与散射角的变化关系,并利用蒙特卡罗方法模拟了光在烟雾环境中传输的偏振特性,提出了利用偏振差法来抑制光散射作用,最后进行了简单的成像实验.结果表明,光在烟雾中传输时散射光主要由小角度散射光构成,仍然保留了初始激光的部分偏振特性,相比于直接灰度成像,偏振差法能够有效滤除小角度散射光的影响,增强成像目标的细节信息和图像的对比度.