光学 精密工程
2023, 31(24): 3651
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点实验室,陕西 西安 710025
针对金属多涂层目标在复杂环境下的红外偏振特性难题,提出了多涂层目标的表面辐射传输模型。根据红外辐射的特点,将探测器接收的红外辐射强度分为目标自发辐射强度和反射环境的红外辐射强度,其中自发辐射强度的求解根据能量守恒定律和菲涅耳反射定律,反射辐射强度根据能量守恒定律、菲涅耳反射定律和基于P-G模型的目标偏振双向反射率进行计算,并据此推导了目标表面的偏振双向反射方程,求解了多层涂层靶体的光学传输模型。依据热辐射环境下目标红外偏振特性模型,分别研究了涂层数量和环境热辐射强度比对多层涂层目标红外偏振特性的影响。仿真结果与实验结果接近,证明所提传输模型具有较好的拟合能力。
探测器 红外偏振成像 偏振特性 多层涂层 辐射传输 透射模型 光学学报
2023, 43(22): 2204001
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室,陕西 西安 710025
在基于保偏光纤的非通视方位传递系统中,针对经保偏光纤传输后出射光束直径太小的问题,可以引入扩束系统进行解决。透镜对偏振传输影响的研究是引入扩束系统的关键,但相关研究主要集中在对入射光不同偏振态单一因素的讨论。因此,以伽利略扩束系统为例,详细分析了透镜中偏振传输的过程,推导了含透镜参数的偏转角公式,仿真了透镜参数对偏转角的影响,最后验证了理论与实验结果的一致性。结果表明:透镜参数对偏振传输的影响使偏振方位角发生偏转,其中曲率半径与偏转角成反比关系;中心厚度与偏转角成线性关系;折射率和光斑半径与偏转角均成平方关系。该研究结果对在基于保偏光纤的非通视方位传递系统中引入扩束系统具有一定的指导意义。
线偏振光 透镜 扩束系统 方位传递 偏转角 光学学报
2023, 43(20): 2006005
1 四川大学电子信息学院,四川 成都 610065
2 西华大学理学院,四川 成都 610039
在二极管激光阵列(DLA)光栅-外腔谱合成(SBC)系统中,DLA子单元的发散角、指向角偏差等非完善因素会导致子单元光束经外腔反馈后产生串扰,从而降低合成光束质量和合束效率。为深入研究谱合成系统的光束串扰及其对合束特性的影响,建立了DLA在外腔往返的光传输模型,并结合含串扰光注入的半导体激光器速率方程,构建了考虑串扰光影响的谱合成系统的合束效率物理模型。在此基础上,详细探讨了串扰光经外腔往返传输之后的反馈机制及其对合束特性的影响规律,进而分析了谱合成系统DLA子单元间距、透镜焦距和光栅线密度等因素对合束效率的影响,可为DLA光栅-外腔谱合成系统的串扰抑制提供参考。
激光光学 光谱合成 光束串扰 光束质量 合束效率 中国激光
2023, 50(14): 1405002
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室,陕西 西安 710025
目标Mueller矩阵反映了光波在传播过程中偏振态的变化,其包含与目标自身有关的起偏、退偏等偏振特性。为进一步研究目标Mueller矩阵特性,通过将光波传播过程转化为相关半正定二次型函数实现偏振态变化线性运算的方法,定义目标净退偏特性和可以综合评价目标起偏特性和退偏特性的偏振度,并证明了其在偏振探测目标识别和偏振特性分析中的有效性。最后利用实验测量了不同入射角、粗糙度铝板的Mueller矩阵,通过定义粗糙度对目标偏振特性的影响因子Q和目标偏振特性随入射角变化的稳定性S,分析了入射角和粗糙度对目标Mueller矩阵特性的影响。
测量 Mueller矩阵 偏振探测 偏振特性 粗糙度 入射角
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210315
红外与激光工程
2022, 51(4): 20210290
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
有关二向反射分布函数(BRDF)的研究大多集中在模型的建立及应用层面上。模型中起重要作用的几何衰减因子(GAF)大多采用的是现有的模型,而现有模型有在实际应用中存在拐点、自身不能维持有界、模型考虑不完善等局限性。在详细分析了随机表面模型后,提出了修正后的积分型GAF,并通过仿真验证该模型消除BRDF在大反射角时的不良行为,使其在GAF规定的范围内保持有界,所得结果与已有BRDF数据的拟合精度更高,可有效地解释后向反射现象。
散射 二向反射分布函数 阴影效应 遮蔽效应 几何衰减因子 光学学报
2022, 42(10): 1029001
红外与激光工程
2022, 51(3): 20210106
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 西安 710000
对于单幅红外图像中目标隐身伪装效果的评价, 在经典的结构相似度(SSIM)算法的基础上, 用改进四方向梯度算子提取梯度信息, 建立梯度差异函数, 替代SSIM算法中的结构相似性函数, 提出了一种基于改进梯度相似度(IGSIM)的图像相似度评价算法。根据该算法设计了红外图像均等分块数量确定实验和目标红外隐身伪装效果评价实验。结果表明: 得出的评价指标与人眼视觉特性更具一致性, 能较好地处理单幅红外图像中目标隐身伪装效果评价的问题。
图像处理 红外隐身伪装效果评价 结构相似度 改进梯度算子 image processing infrared stealth camouflage evaluation structural similarity improved gradient operator