作者单位
摘要
重庆光电技术研究所, 重庆 400060
随着硅材料质量的提升和半导体工艺技术的发展, 低温制冷下电荷耦合器件(CCD)的暗电流已经可以忽略, 此时放大器成了主要的噪声源, 限制了对微弱信号的检测。采用电子倍增技术, 通过对电荷包在进入输出节点前进行放大, 可有效抑制放大器的噪声。然而, 电荷包放大后容易饱和, 会限制器件的动态范围。本研究采用浮置栅放大器对电荷包进行无损检测。根据检测结果, 大的电荷包直接输出, 小的电荷包通过电子倍增放大后再输出, 获得高灵敏度的同时兼顾了大的动态范围。根据实际测试结构, 在10-4Lx光照下得到了良好的微光成像效果, 同时动态范围可达15万倍。
微光 动态范围 高灵敏 CCD CCD EMCCD EMCCD low-level-light dynamic range high sensitivity 
半导体光电
2023, 44(2): 172
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安 710065
视距是评估微光夜视成像系统性能的一个重要参数。随着微光夜视探测技术的发展,经典视距模型的视距仿真结果与实测结果出现了一些偏差,特别是在10?3 lx低照度条件下视距仿真结果不甚理想,这对微光夜视仪在实际应用中造成了很大的阻碍。针对这一问题,从微光成像系统成像链路的三个环节对经典视距模型进行修正:考虑大气透过率对微光夜视系统视距的影响并对经典视距模型中的大气透过率因子进行修正;基于像增强器噪声因子对视距模型进行修正;考虑人眼视觉传递特性对微光夜视系统视距的影响,在系统的传递函数模型中加入了简化的人眼视觉模型。进而推导出改进的视距模型。结合野外试验数据,验证了改进视距模型的有效性和实用性,这对于微光夜视系统的设计、评估和应用具有一定的指导性意义。
微光夜视系统 视距模型 大气透过率 噪声因子 人眼视觉模型 low-level-light night vision system apparent distance model atmospheric transmittance noise factors human visual model 
应用光学
2023, 44(4): 887
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安 710065
光谱匹配系数是微光夜视仪性能评估的重要参数,但传统的光谱匹配系数只能反映出光电阴极在响应波长范围内与目标光谱的吻合程度,并不能区分出不同代的光电阴极在微光夜视系统中的性能。因此,结合初始对比度、光电阴极的积分灵敏度和光谱转换系数建立了一个评价因子方程,用于描述光电阴极对探测景物的影响,同时对目标与背景的初始对比度公式进行改进,提高了初始对比度的准确性。计算超二代光电阴极材料New S25和三代光电阴极材料GaAs与不同景物的光谱匹配系数和评价因子,New S25与景物的光谱匹配系数要大于GaAs与景物的光谱匹配系数,证明了光谱匹配系数的局限性;GaAs与景物的评价因子大于New S25与景物的评价因子,证明了提出的评价因子能够更有效地评估微光夜视系统的性能。
微光夜视系统 光谱匹配系数 初始对比度 评价因子 积分灵敏度 low-level-light night vision system spectral matching factor initial contrast evaluation factor integral sensitivity 
应用光学
2023, 44(3): 628
作者单位
摘要
1 安徽中医药大学研究生院, 安徽 合肥 230031
2 安徽中医药大学第一附属医院皮肤性病科, 安徽 合肥 230031
为观察荆防方加减联合(light-emitting diodes-low-level light therapy, LED-LLLT)红外-黄光照射治疗风热型面部激素依赖性皮炎(FCAD)临床疗效, 将83例风热型面部激素依赖性皮炎患者随机分配到治疗组41例, 对照组42例。两组患者均外用皮肤屏障修复剂、LED-LLLT红外-黄光照射, 治疗组另给予荆防方加减内服, 均治疗8周。比较治疗前、治疗后不同时间瘙痒、灼热、红斑、疼痛、紧绷感程度和皮肤病生活质量指数(DLQI)评分; 检测治疗前后皮肤屏障功能、血清IFN-γ、IL-4水平及评价临床疗效。结果表明: 治疗后4周, 治疗组总有效率75.61%, 对照组总有效率54.76%; 治疗后8周, 治疗组总有效率92.68%, 对照组总有效率76.19%, 治疗组均优于对照组, 比较差异均有统计学意义(P<0.05)。在治疗后2、4、8周, 两组患者在瘙痒、灼热、疼痛、紧绷感、红斑面积积分均下降(P<0.05); 在治疗后2、4、8周, 治疗组瘙痒积分均低于同时间对照组积分(P<0.05); 在治疗后8周, 治疗组红斑面积积分等方面低于对照组(P<0.05)。治疗后4、8周, 治疗组(dermatology life quality index,DLQI)评分均低于对照组(P<0.05)。治疗后两组患者(trans epidermal water loss,TEWL)降低、表皮含水量增加、角质层增厚, 治疗组优于对照组(P<0.05)。治疗组与对照组IFN-γ、IL-4水平与治疗前比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论: 荆防方加减联合LED-LLLT红外-黄光照射治疗风热型面部激素依赖性皮炎能够明显改善患者症状, 提高生活质量。
面部激素依赖性皮炎 风热型 jingfangfang facial corticosteroid addictive dermatitis light-emitting diodes-low-level light therapy wind-heat type light-emitting diodes-low-level light therapy 
应用激光
2022, 42(6): 149
作者单位
摘要
中国科学院空天信息创新研究院 中国科学院定量遥感信息技术重点实验室, 北京 100094

针对目前传统的地物光谱仪对光信号强度要求较高, 只能白天使用, 无法在夜间使用而导致夜间遥感在轨辐射定标不确定度较高的问题, 提出一种将传统光谱仪的CCD(Charge-Coupled Device)探测器与像增强器直接耦合提升光谱仪低照度条件下信息获取能力的技术方案。基于该技术方案的光谱仪可有效实现地面目标光谱信息的夜间测量。相关测试试验结果表明: 在入射光源只有月光和星光的条件下, 该微光光谱仪可有效实现对地面目标光谱信息的测量, 且性能良好稳定, 未来可应用于夜间遥感定标、夜间目标光谱信息获取等应用领域, 为夜间遥感在轨定标精度的提升奠定技术基础。

夜间遥感 微弱光光谱仪 直接耦合 像增强器 nighttime remote sensing low level light spectrometer direct coupling image intensified 
半导体光电
2022, 43(6): 1155
杨武丽 1,2,*来悦颖 1,2张晓辉 1,2焦岗成 1,2[ ... ]贾甜甜 1,2
作者单位
摘要
1 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安 710065
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
荧光粉是微光像增强器荧光屏的关键材料,可将电子图像转换为可见光学图像,其性能对像增强器的分辨力、发光光谱、调制传递函数、余辉等性能有重要影响。针对国内外目前像增强器的发展情况,就国内外像增强器荧光屏常用的P20((Zn,Cd)S∶Ag)、P22(ZnS∶Cu,Al)、P31(ZnS∶Cu)、P43(Gd2O2S∶Tb)和P45(Y2O2S∶Tb)开展相应的性能对比研究,分别对这5种荧光粉的物相结构、光谱特性、发光效率及分辨力等性能进行了表征,分析了不同种类荧光粉的适用条件。结果表明:这5类常用荧光粉对于像增强器的不同性能提升各有贡献,其中分辨力较高的为P43荧光粉,发光效率较高的为P22荧光粉,而人眼观测舒适度最好的则为P45荧光粉。鉴于对微光像增强器高性能的要求,在选用微光像增强器用荧光粉时可选用综合性能较为优越的P22和P43荧光粉,也可根据像增强器的具体性能要求及实际使用需求选用合适的荧光粉种类。
微光像增强器 荧光屏 荧光粉 光学特性 low-level-light image intensifier fluorescent screen phosphor optical properties 
应用光学
2022, 43(6): 1207
李阳 1,2朱宇峰 1,2,*来悦颖 1,2杜金娟 1,2[ ... ]陈鹏 1,2
作者单位
摘要
1 微光夜视技术重点实验室,陕西 西安 710065
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
采用高功率YAG激光焊接机对高性能三代像管管壳后端(4J34可伐合金)与荧光屏屏环(4J49可伐合金)进行封接试验。研究了激光功率、脉冲宽度对焊接接头成型及表面热扩散的影响规律。研究表明:4J34合金与4J49合金表面成型质量在设备最大工作电流100 A,激光功率195 W及脉宽1.7 ms时最好,相对于激光功率,脉冲宽度对焊缝熔宽和熔深的影响更加显著,接头焊接中心区硬化最为严重,其硬度最大,热影响区次之。
微光像增强器 气密性 激光封接 显微硬度 微观组织 low-level-light image intensifier air tightness laser sealing microhardness microstructure 
应用光学
2022, 43(6): 1202
作者单位
摘要
江苏北方湖光光电有限公司,江苏 无锡 214914
微光像增强器是夜视领域重要的光电探测和成像器件,它在头戴显示、手持观测和夜间瞄准等方面应用广泛。带有光纤倒像器的超二代倒像式微光像增强器在夜间瞄准系统中应用较为广泛,根据实际应用需求情况,分析倒像式微光像增强器像固有误差中翻转角误差和蛇形畸变对应用中瞄准、行程差测量误差的影响。通过分析说明,像翻转角误差小于30',蛇形畸变小于30 μm时能够满足中近程瞄准和行程差测量的需求,并研制了检测装置对其误差进行质量控制,解决该问题的同时对该类应用的像增强器生产制造提出了相关质控点。
微光像增强器 像翻转角 畸变 光学测量 low-level-light image intensifier image turning angle distortion optical measurement 
应用光学
2022, 43(6): 1153
作者单位
摘要
西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
微光夜视仪是信息化战争夜战中必备的一种仪器,广泛应用于夜视单兵侦察、枪瞄、车载、机载等作战领域。分辨力是衡量微光夜视仪探测能力的重要参数,是反映其综合性能的关键指标之一。为了解决现场使用、保养和维修等全寿命周期的各个环节中微光夜视仪的性能保障难题,研制了便携式微光夜视仪分辨力测试系统,主要组成部分包括光源组件、供电电池、靶标转轮、成像物镜、照度计、电池电压测量反馈模块、适配器和触摸显示屏等,实现了对微光夜视仪分辨力的测试,可在现场替代实验室测试系统,弥补其体积大、不便携带等缺陷。
便携 微光夜视仪 分辨力 测试系统 方法 portable low-level-light night-vision viewer resolution test system method 
应用光学
2022, 43(6): 1124
作者单位
摘要
山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
针对多像素光子计数器(MPPC)进行微光成像时,图像受光照不足和噪声影响出现的图像亮度低、对比度差、边缘模糊等问题,提出一种基于子窗口盒式滤波的自适应微光图像处理算法。为了减少算法运行时间的同时突出图像的边缘细节信息,利用子窗口盒式滤波器对图像进行分层得到基础层和细节层;对基础层图像采用自适应阈值直方图均衡化拉伸对比度,细节层图像采用自适应增益控制方式进行增强;根据基础层图像中有效灰度值个数占总灰度的比值自适应确定融合系数,将基础层图像与细节层图像融合得到增强后图像。通过微光实验平台设置3组不同照度的微光环境进行实验仿真,验证了本文算法在保持边缘信息和增强细节方面获得了更好的效果。实验结果表明本文算法在标准差、信息熵、平均梯度等客观评价方面优于改进前算法,提升了微光图像的成像效果。
图像增强 微光环境 子窗口滤波 图像分层 自适应融合 image enhancement low-level-light environment sub-window filtering image layering adaptive fusion 
应用光学
2022, 43(6): 1097

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