一、输入信号与线列光纤传像束的位相匹配对调制传递函数的影响（论文文献综述）
黄亚伟[1]（2021）在《球面光纤束的传像性能研究》文中研究表明光纤面板是一种由数以百万计的光纤组成的大面阵刚性无源光纤传像器件,其最重要的优点是可以在不同形状的输入与输出端面,实现一比一图像传递。光纤面板具有代表性的应用是作为同心光学相机的中继传像器件,以解决同心物镜的半球形焦面无法与平面图像传感器相耦合的问题。同时,多个光纤面板通过特定空间布局,拼接后可实现上亿乃至十几亿像素的大幅面成像。然而,由于光纤面板在图像传递过程中会产生损耗以及光纤面板自身结构的离散采样特性,光纤面板的引入势必会造成同心光学相机的成像质量下降。因此,本文在天基空间目标监视领域背景下,针对质心定位精度、调制传递函数以及探测信噪比等三种光纤面板传像性能,进行了系统地理论推导以及仿真实验研究。探究不同参数的光纤面板对上述像质因素的影响程度,通过选择合适的光纤面板参数,以达到降低因光纤面板的加入所造成的像质损失的目的。主要研究工作示下:（1）建立了“同心物镜半球形焦面-光纤面板-图像传感器感光面”的两级二维离散采样耦合模型,提出了一种基于光纤耦合中继传像系统的质心定位精度的求取方法。得出结论:通过控制光纤面板参数,使得质心定位精度维持在0.03pixel量级,实现了因光纤面板的引入所造成的质心定位精度损失的降低。光纤面板和图像传感器之间的相对初始位置所造成的质心定位精度下降幅度几乎一致且维持在0.01pixel以内。（2）建立了一种基于光纤面板的调制传递函数模型。探究了光纤直径、光纤芯径比、光纤排布方式以及光纤面板球形端面对光纤面板的调制传递函数的影响机理。得出结论:当光纤直径越小且光纤芯径比越小时,光纤面板的调制传递函数越高,且其主要由光纤直径决定,受光纤芯径比的影响较弱。在同等光纤参数下,光纤呈正六边排布的光纤面板的调制传递函数要优于光纤呈正方形排布的光纤面板的调制传递函数。（3）建立了一种基于光纤中继传像系统的探测信噪比模型。探究了光纤面板对同心光学相机的探测信噪比的影响机理,表明了光纤面板的透过率是影响探测信噪比的主要因素,并分析了其对探测信噪比的具体影响程度。得出结论:提高光纤面板的透过率,可以减缓系统探测信噪比的降低以及阈值探测信噪比的增高。光纤面板透过率大于0.5时,系统探测信噪比大于3,满足项目要求探测信噪比。本文旨在探明光纤面板对质心定位精度、调制传递函数以及探测信噪比等三种传像性能的影响机理,为实际光纤面板的选型提供了一些指导建议。同时也为同心光学相机整体性能的提升打下了坚实的基础。本文的研究对其他的离散传像器件也有一定的借鉴作用。
闫兴涛,李福,马小龙,贺应红,吕娟,薛彬,赵意意[2]（2018）在《红外光纤传像系统像质优化方法研究》文中研究指明红外光纤传像系统在红外探测领域具有重要的学术价值和广阔的应用前景。文中采用理论分析与实验验证相结合的方法,对其像质优化问题进行研究。基于系统工作原理和特点,建立了其调制传递函数的理论模型,分析了影响其像质的主要因素。结果表明:为保证系统成像质量,前置物镜及后继耦接镜在系统Nyquist频率处的MTF值应大于0.8,且耦接镜所成光纤像与探测器像元的对准偏差应小于0.5像元。为进一步分析光纤传像束自身缺陷对像质影响,特搭建了成像实验装置,对两种不同规格光纤传像束推扫成像结果对比发现:通过使用合适后继耦接镜、多层光纤TDI模式成像、传像束前后端镀增透膜、准确的均匀性校正处理等方法,可有效改善系统的成像质量。以上研究为该类系统的研制提供了必要的技术储备。
何煦,袁理,靳淳琪,张晓辉[3]（2017）在《面阵光纤传像束与面阵CCD的像元耦合调制传递函数特性》文中进行了进一步梳理高分辨率成像光纤传像束制备工艺的进步使得传统高性能光电成像仪器具备柔性,并且使仪器的体积和重量大幅减小。面阵光纤传像束和面阵CCD间的像元耦合离散采样效应,导致了传统成像质量评价模型的局限性。从光强度呈余弦分布的光信号在面阵光纤传像束和面阵CCD中的传递过程出发,建立了耦合离散采样系统的耦合调制传递函数（Coupled-MTF）模型,研究了Coupled-MTF的收敛特性及其随像元耦合误差的变化规律等。研究表明,若输入信号的空间频率与奈奎斯特频率的偏差为1%,当阵列中包含的像元总数超过1000时,Coupled-MTF振荡收敛为固定值。输入信号的空间频率与奈奎斯特频率的偏差越小,Coupled-MTF振荡收敛的速度越慢。Coupled-MTF的振荡幅值在弧失和子午方向不同,且与各自方向的像元耦合误差有关。Coupled-MTF随面阵光纤传像束与面阵CCD间的像元耦合误差周期振荡,理论上振荡周期为包层直径。在奈奎斯特频率及其分频附近的频域,Coupled-MTF在给定空间频率处不为固定值。上述特性有别于传统空不变成像系统的调制传递函数。
侯义合[4]（2014）在《基于QWIP-LED器件的红外成像探测系统技术研究》文中指出QWIP-LED器件是一种新型红外上转换器件，用于长波红外向近红外的频率上转换。它的提出是为了规避红外图像传感器制造方面的工艺和技术难点，以较高的MTF性能将长波红外景物图像转变成近红外图像，依托高性能商用CCD实现长波红外目标的高分辨率成像。QWIP-LED器件的制造基于成熟的GaAs工艺，制作过程中无需进行像元分割，无需制作大面阵电子学读出电路，工艺简单，成品率高，相对于传统红外焦平面器件更容易向大规模化发展。本课题对QWIP-LED器件光学效率进行了分析，广泛调研了能够用于提高其光学效率的方法，并提出了使用二维光子晶体厚膜（PCS）结构提高QWIP-LED光提取效率的方法。通过仿真计算，针对QWIP-LED的发光波长，对PCS结构进行了针对性优化设计，最终得到了一组能够使得QWIP-LED光提取效率提高为原来的2.32倍的PCS结构参数。本课题基于QWIP-LED器件的特点，研究一种新型红外成像探测系统。首先对基于QWIP-LED的红外成像探测技术系统方案进行了研究，最终确定了基于传统成像光学和电子倍增CCD（EMCCD）器件实现QWIP-LED红外成像系统近红外子系统的系统方案。相对于使用光纤传像束实现近红外光耦合，传统成像光学成本低、实现简单灵活。EMCCD的选择是基于QWIP-LED器件的光学效率较低、对其出射光成像属于微光成像范畴的现状。根据QWIP-LED成像特点，对长波红外成像光学系统和近红外成像光学系统的设计进行了分析并提出了设计指标要求。系统电子学方面，本课题设计了基于FPGA的EMCCD驱动电路，设计了14-bit量化精度的A/D转换电路；设计了基于FPGA+MAC+PHY架构的千兆以太网高速数据传输系统，设计了以UDP和IP协议为核心的千兆以太网上层模块，实现了最高250Mbps的上传速率。本文对成像探测系统进行了整体描述，并对主要的系统性能指标进行了理论分析。分别对光学系统和电子学系统进行了测试，光学系统性能良好，电子学系统工作稳定。对近红外成像系统进行了微光成像测试，结果显示，对微光靶标有较高的响应率和较好的成像效果；信噪比测试实验显示了电子学系统较高的信噪比指标，符合预期。由于QWIP-LED器件的研制未能如期完成，本课题暂时使用QWIP-LED电致发光样片进行了QWIP-LED成像测试，测试结果表明所设计的成像系统成像功能正常。本文还确定了NETD和MTF等系统性能指标的测试方案，为QWIP-LED到位后的系统测试做了充足的准备。
闫兴涛[5]（2013）在《基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究》文中进行了进一步梳理针对推扫式红外遥感成像技术在高分辨对地观测领域的重要地位，结合我国红外遥感技术发展现状和长线阵红外探测器技术水平，本文研究了利用线面转换的异型红外光纤传像束线阵端实现大视场推扫，面阵端每根光纤与成熟的小面阵红外焦平面阵列像元间一对一耦合获得高分辨红外遥感图像的方法。该方法规避直接获取长线阵红外探测器的技术难度，对我国红外遥感技术的发展意义重大。全文对基于红外光纤传像束的推扫式红外相机系统的工作原理、结构组成、系统像质评价方法、各光学系统的选型设计、光纤传像束与光学系统间高效率耦合等关键技术进行了论述，并进行了推扫式红外光纤传像系统原理演示实验。分析出的系统调制传递函数表达式和仿真结果可用于系统的像质评价，对其它离散采样成像系统的光学系统设计和评价也具有指导意义。所介绍的像方远心型离轴三反光学系统设计方法简单快速，利用该方法设计的Wetherell型离轴TMA光学系统不仅可作为本文红外相机的前置望远系统，还可用作成像光谱仪等其它要求像方远心结构的各类仪器中。所设计的两种型式后继耦接系统结构参数、成像质量、温度灵敏度和公差分析结果等均满足设计要求，还可用作其它要求100%冷光阑效率的红外中继系统。所设计的用于红外光纤传像束耦合的微透镜阵列解决了系统填充率低、焦比退化引起耦合损耗大等问题，模拟结果表明，引入微透镜后可使系统的光能利用率提高40%以上，且所述设计方法还可设计用于红外焦平面耦合的微透镜阵列。最后进行了光纤传像红外系统推扫成像演示实验，获得了良好像质的拼接图像，实验结果及分析表明利用红外光纤传像束实现推扫成像具有可行性和优越性，为后续进一步的原理样机实现奠定了基础。
程欣[6]（2012）在《大视场光纤成像光谱仪光学系统研究》文中指出增大视场可以提高成像光谱仪的工作效率，大视场宽覆盖是下一代成像光谱仪的发展趋势。视场增大通常会导致遥感器质量和体积的增加，如何在获得大视场的同时具有小型化与轻量化的结构是每个成像光谱仪设计者应该权衡的问题。为了突破成像光谱仪质量与体积对视场的限制，提出使用光纤传像束代替色散型成像光谱仪中的狭缝来链接望远镜和光谱仪组成光纤成像光谱仪。利用线列光纤传像束柔软可拆分的特点，将望远镜的线性大视场拆分为若干个小视场，将它们折叠分离放置于光谱仪物面上，经过光谱仪分光成像至同一焦平面上。因为这些小视场独立成像且共用一个光谱仪和探测器，这不仅能显着增大视场，而且能有效减小体积和谱线畸变。在光谱仪结构的选择方面，同心结构被公认为适合用作光谱成像系统，分析并总结了若干同心光谱成像结构的特点，最终选用Offner结构Féry棱镜双通结构作为光谱成像系统。根据研究目标，设计了一个星载大视场光纤成像光谱仪，其线视场为72mm，介绍了设计过程并给出设计结果。设计结果表明，这种光谱仪既继承了Offner结构结构小畸变小的优点，又克服了光栅光谱仪衍射效率低、谱线级次重叠的缺点。光纤成像光谱仪是二重采样成像系统，不满足线性空间不变条件，并且光纤束的耦合作用与系统存在的像差和指标偏差会使采样过程变得混乱复杂，导致成像质量的下降，因此需要重新建立调制传递函数（MTF）来评价其像质。从线扩散函数出发，推导出二重采样系统的线扩散函数计算公式，建立了级联MTF计算模型。利用该模型评价了设计的光纤成像光谱仪，为了体现光纤成像光谱仪的优点，将其与狭缝型Offner光栅光谱仪在同等指标要求下作比较，给出了主要指标的比较结果。比较结果表明，光纤光谱仪的体积为后者的约1/5，畸变也得到了控制，但像质有所下降，这表明光纤光谱能同时获得大视场和小体积是以牺牲部分MTF值为代价的。光纤束在光能传输过程中存在F数退化和耦合效率不高的缺点，对此提出在光纤束两端使用微透镜阵列组成光纤-微透镜阵列模块。分析了光纤-微透镜阵列光谱仪的工作原理和采样过程。分析表明它克服了光纤光谱仪的缺点，性能指标突出，但结构复杂研制难度大，若要工程化尚需作进一步研究。
程欣,王晶,张葆,洪永丰[7]（2011）在《光纤成像光谱仪中谱线畸变对调制传递函数的影响》文中研究表明将光纤传像束应用到色散型成像光谱仪中取代其狭缝,链接望远系统和光谱仪组成光纤成像光谱仪。它是二重采样系统,光谱仪的谱线畸变使光纤束采样像元的像与探测器像元之间产生对准偏差,从而对第二次采样过程产生影响,导致调制传递函数（MTF）下降。从线扩散函数角度出发推导出采样过程光学传递函数,分析了谱线畸变对系统MTF的影响,建立了一套评价光纤成像光谱仪MTF的模型。该模型比狭缝型成像光谱仪MTF计算模型多了一项光纤积分MTF因子和一项由谱线畸变引起的对准偏差MTF因子,最后用该模型评价了某机载可见近红外波段光纤成像光谱仪MTF。MTF计算模型的推导和建立方法对计算二重采样系统光学传递函数有参考意义,能指导光纤成像光谱仪的设计。
何煦[8]（2011）在《光纤视场折叠高分辨率超光谱成像仪装调方法和检测技术研究》文中研究指明宽视场高分辨率超光谱成像方法、原理和组成是航天遥感领域的关键技术。实用化的高分辨率超光谱成像仪与卫星平台结合构成各类空间遥感器,被广泛应用于航天领域。现阶段高分辨率超光谱成像仪存在的主要问题是视场较窄,对应的地面刈幅宽度无法满足航天超光谱成像业务化的应用需求。因此应用新技术、新方法,发展成像光谱技术的新概念,扩展航天高分辨率超光谱成像仪的视场宽度具有重要的应用价值与学术意义,该领域是高分辨率超光谱成像技术未来发展的重点与前沿。在我们发展的“光纤视场折叠高分辨率超光谱成像仪”中,提出了高分辨率超光谱成像的新概念与新方法,应用光纤传像技术,拓展了仪器的视场。新的成像方法使仪器的光路结构等方面存在新颖性与特殊性,因此在系统成像质量评价、装调等领域存在新的内容需要研究与深入探讨。论文结合光纤视场折叠高分辨率超光谱成像仪原理样机的成像原理,分别对光纤折叠视场成像光谱仪的装调技术以及评价方法开展研究。论文研究内容包括5个主要部分:1.由于常规的成像光谱仪采用固定刃口狭缝实现视场分离,夹缝是空间连续的,因此狭缝与探测器之间的耦合关系满足空间不变性。由于光纤视场折叠成像光谱仪采用了离散采样的线列光纤实现视场折叠,因此论文以此为出发点,从理论模型与试验方法两方面重点研究了采用耦合对比度传递函数作为评价依据,进行线列光纤与探测器对准的方法。进行了对准装调试验,并进行的实验室测试,以及室外光谱成像试验。2.以光纤视场折叠成像光谱仪成像原理为基础,研究原理样机的装调方法,建立装调流程,归纳出针对同轴折射式光学系统的装配、对准与精确调整方法。提出了针对原理样机中望远成像镜、光谱仪准直镜、光谱仪成像镜的装调方法,进行了装调试验。通过镜头主要指标的测试,验证了装调方案的可行性。3.对原理样机中的关键部件—线列光纤传像束的离散采样过程进行分析,研究序排线列光纤对图像的离散采样与重构方式。根据传递函数的对比度定义研究了在方波输入下,线列光纤传像束对比度传递函数表达式。建立了解析形式的线列光纤束对比度传递函数的数理模型。并以解析表达式为基础仿真分析了光纤传像束对方波信号输入的输出特性与输出周期。4.研究了线列光纤对比度传递函数的特性。论文以解析表达式为基础,研究光纤数、初位置、输入信号频域特性与线列光纤对比度传递函数之间的作用规律。研究结果表明:在Nyquist频率和分频处,对比度传递函数随初位置振荡。在Nyquist频率和分频附近频域,线列光纤对比度传递函数随线列中光纤数增加振荡收敛。具体的收敛规律是,输入方波频率与Nyquist频率越接近,对比度传递函数收敛为一固定值的速度越慢。而当频率偏离量超过10%数量级,仿真结果表明光纤数与初位置对线列光纤对比度传递函数的影响很小。5.根据装调过程中线列光纤束与探测器像元间存在的对准偏差,研究了由线列光纤束、探测器构成的耦合采样成像系统对方波输入的响应特性,推导了线列光纤束与探测器耦合对比度传递函数的数理模型,并进一步提出初位置平均对比度传递函数、耦合平均对比度传递函数的定义。对初位置、输入信号频域特性、耦合偏差与耦合对比度传递函数间的作用规律进行仿真分析。研究结果表明:在小于Nyquist频率的频域内,耦合对比度传递函数与初位置平均对比度传递函数随耦合偏差周期振荡。输入方波频率与Nyquist频率越接近、线列中包含的光纤数越少、初位置偏差越大,耦合对比度传递函数随耦合偏差的振动幅值越大。此外,在上述频域范围内,耦合离散采样系统的耦合平均对比度传递函数不符合级联相乘规律。
金辉,张晓辉,谷立山[9]（2006）在《线列光纤传像束对比度传递函数的检测》文中指出根据对比度传递函数的定义,推导分析了线列光纤传像束对比度传递函数（CTF）的表达式,拟定了测量方案。在检测过程中,采用局部视场扫描测量方法,选用10/0.25的显微物镜,3#鉴别率板（分辨率为1.875lp/mm）,测得平均CTF值为0.52,仿真值为0.66。
金辉,张晓辉,谷立山[10]（2006）在《线列光纤传像束对比度传递函数的检测》文中指出根据对比度传递函数的定义,推导分析了线列光纤传像束对比度传递函数（CTF）的表达式,拟定了测量方案.在检测过程中,采用局部视场扫描测量方法,选用10/0.25的显微物镜,3#鉴别率板（分辨率为1.875 lp/mm）,测得平均 CTF 值为0.52,仿真值为0.66.
二、输入信号与线列光纤传像束的位相匹配对调制传递函数的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、输入信号与线列光纤传像束的位相匹配对调制传递函数的影响（论文提纲范文）
（1）球面光纤束的传像性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 光纤传像技术的国内外研究现状 |
| 1.2.2 同心光学相机中继传像方案的国内外研究现状 |
| 1.3 光纤传像技术的应用领域和发展趋势 |
| 1.4 本论文主要研究内容及章节安排 |
| 1.4.1 本论文主要研究内容 |
| 1.4.2 本论文章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 光纤面板的技术基础 |
| 2.1 光纤传像方案的原理 |
| 2.1.1 光纤的传像原理 |
| 2.1.2 光纤面板的中继传像原理 |
| 2.2 光纤面板的主要性能及参数指标 |
| 2.2.1 数值孔径 |
| 2.2.2 填充因子与光纤排列方式 |
| 2.2.3 透过率 |
| 2.2.4 分辨率 |
| 2.2.5 其他光纤面板参数 |
| 2.3 图像传感器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤面板对质心定位精度的影响研究 |
| 3.1 成像光斑模型 |
| 3.1.1 衍射光斑模型 |
| 3.1.2 高斯光斑模型 |
| 3.2 质心定位算法 |
| 3.2.1 灰度加权质心法 |
| 3.2.2 灰度平方加权质心法 |
| 3.2.3 灰度阈值质心法 |
| 3.2.4 高斯曲面拟合质心法 |
| 3.3 质心定位误差的评价标准 |
| 3.3.1 质心定位误差标准差 |
| 3.3.2 光斑与图像传感器的相对位置 |
| 3.3.3 成像光斑的散焦处理 |
| 3.4 光纤面板中继传像数值模型 |
| 3.5 填充因子和光纤直径对质心定位精度的影响研究 |
| 3.6 相对初始位置对质心定位精度的影响研究 |
| 3.6.1 光纤面板的旋转对质心定位精度的影响研究 |
| 3.6.2 光纤面板的平移对质心定位精度的影响研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 光纤面板的调制传递函数研究 |
| 4.1 基于光纤传像器件的调制传递函数的国内外研究现状 |
| 4.2 基于光纤面板的调制传递函数理论研究 |
| 4.2.1 经典的调制传递函数理论 |
| 4.2.2 光纤面板的调制传递函数理论 |
| 4.3 光纤面板参数对调制传递函数的影响研究 |
| 4.3.1 光纤直径对调制传递函数的影响研究 |
| 4.3.2 光纤芯径比对调制传递函数的影响研究 |
| 4.3.3 光纤排布方式对调制传递函数的影响研究 |
| 4.4 光纤面板的球形端面对调制传递函数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光纤面板对探测信噪比的影响研究 |
| 5.1 空间可见光成像载荷的信噪比数值模型 |
| 5.1.1 空间可见光成像载荷的空间目标信号 |
| 5.1.2 空间可见光成像载荷的噪声 |
| 5.1.3 空间可见光成像载荷的信噪比模型 |
| 5.2 光纤面板对探测信噪比的影响研究 |
| 5.2.1 光纤面板引入后的信噪比公式修正 |
| 5.2.2 光纤面板的有效通光面积对信噪比的影响 |
| 5.2.3 光纤单丝的透过率对信噪比的影响 |
| 5.2.4 光纤面板的引入对系统信噪比的影响 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）红外光纤传像系统像质优化方法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统工作原理 |
| 2 系统理论模型 |
| 3 系统成像实验 |
| 4 实验结果分析 |
| 5 结论 |
（3）面阵光纤传像束与面阵CCD的像元耦合调制传递函数特性（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 理论推导与计算 |
| 3 仿真与讨论 |
| 3.1 Coupled-MTF收敛性 |
| 3.2 Coupled-MTF与像元耦合误差 |
| 4 结论 |
（4）基于QWIP-LED器件的红外成像探测系统技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 传统红外探测技术发展现状 |
| 1.1.2 红外上转换技术 |
| 1.1.3 QWIP-LED 器件 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 QWIP-LED 器件特性及成像系统性能指标分析 |
| 2.1 QWIP-LED 结构构成及工作原理 |
| 2.1.1 QWIP-LED 结构 |
| 2.1.2 QWIP-LED 工作原理 |
| 2.2 QWIP-LED 性能分析 |
| 2.2.1 图像对比度传递特性 |
| 2.2.2 QWIP-LED 红外上转换效率 |
| 2.3 QWIP-LED 提高外量子效率途径 |
| 2.4 成像探测系统性能指标分析 |
| 2.4.1 系统调制传递函数 |
| 2.4.2 噪声等效温差 NETD 分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 二维光子晶体厚膜用于提高 QWIP-LED 光提取效率的仿真研究 |
| 3.1 光子晶体能带理论 |
| 3.2 二维光子晶体电磁场数值模拟计算 |
| 3.2.1 时域有限差分法（FDTD） |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 模拟激励源 |
| 3.2.4 时域电磁场记录 |
| 3.2.5 能带结构计算 |
| 3.3 二维光子晶体能带结构 |
| 3.3.1 建模与数值计算 |
| 3.3.2 能带分析 |
| 3.4 二维光子晶体厚膜（PCS）的能带结构 |
| 3.4.1 建模与数值计算 |
| 3.4.2 能带计算与分析 |
| 3.5 二维光子晶体厚膜用于提高 QWIP-LED 光学效率 |
| 3.5.1 器件分析与建模 |
| 3.5.2 二维光子晶体厚膜参数扫描计算 |
| 3.5.3 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 QWIP-LED/EMCCD 成像探测系统设计与实现 |
| 4.1 基于 QWIP-LED 器件的红外探测系统方案 |
| 4.2 近红外光耦合系统 |
| 4.2.1 QWIP-LED/CCD 直接耦合 |
| 4.2.2 光纤传像束进行 QWIP-LED/CCD 耦合方案 |
| 4.2.3 传统近红外光学系统耦合方案 |
| 4.3 CCD 驱动与数据采集 |
| 4.4 高速图像数据传输系统 |
| 4.4.1 千兆以太网方案设计 |
| 4.5 QWIP-LED/EMCCD 成像探测系统实现 |
| 4.5.1 系统结构设计 |
| 4.5.2 长波红外光学系统 |
| 4.5.3 探测器杜瓦组件及制冷机 |
| 4.5.4 近红外光学系统 |
| 4.5.5 EMCCD 图像获取单元 |
| 4.5.6 模数转换模块 |
| 4.5.7 千兆以太网数据传输模块 |
| 4.6 程序设计 |
| 4.6.1 总体设计 |
| 4.6.2 EMCCD 驱动设计 |
| 4.6.3 相关双采样程序设计 |
| 4.6.4 图像数据整理及数据发送 |
| 4.6.5 高速数据传输系统设计 |
| 4.7 上位机用户控制界面程序 |
| 4.7.1 数据接收 |
| 4.7.2 图像显示 |
| 4.7.3 程序界面与运行实例 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 样机演示实验与系统性能分析 |
| 5.1 QWIP-LED 器件测试 |
| 5.1.1 器件响应光谱测试分析 |
| 5.1.2 发光光谱测试 |
| 5.2 光学系统装校与测试 |
| 5.2.1 长波红外光学系统 |
| 5.2.2 近红外光学系统 |
| 5.3 近红外成像系统成像测试 |
| 5.4 系统性能测试与分析 |
| 5.4.1 QWIP-LED 出射光波段辐亮度动态范围估算 |
| 5.4.2 噪声等效温差分析与测试方案 |
| 5.4.3 近红外成像系统信噪比测试 |
| 5.5 系统调制传递函数（MTF）测试 |
| 5.6 QWIP-LED 电致发光样品成像测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外红外遥感技术发展历程 |
| 1.2.2 国内红外遥感技术发展现状 |
| 1.2.3 国外红外探测器研究现状 |
| 1.2.4 国内红外探测器研究现状 |
| 1.3 基于光纤传像束原理的长线阵红外探测器研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 推扫式红外光纤传像系统工作原理与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤传像束简介 |
| 2.2.1 光纤传像束的结构特点 |
| 2.2.2 光纤传像束的主要参数 |
| 2.2.3 红外光纤传像束的研究现状 |
| 2.3 推扫式红外光纤传像系统工作原理及设计原则 |
| 2.3.1 系统组成及工作原理 |
| 2.3.2 系统各部分关键技术分析 |
| 2.4 系统其他关键技术分析 |
| 2.4.1 系统的光束限制和光瞳匹配 |
| 2.4.2 系统的像质评价问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 推扫式红外光纤传像系统平均调制传递函数 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离散采样系统平均光学传递函数基本理论 |
| 3.2.1 空间不变线性系统的性质 |
| 3.2.2 光学传递函数的定义 |
| 3.2.3 离散采样理论 |
| 3.2.4 光纤传像束的离散采样数学模型 |
| 3.2.5 红外光纤传像系统的平均传递函数 |
| 3.3 推扫式红外光纤传像系统 MTF 计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤传像束前后光学系统的选型设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统总体指标要求及其各部分基本参数 |
| 4.2.1 系统总体指标要求 |
| 4.2.2 选用光纤传像束的基本参数 |
| 4.2.3 前置望远光学系统的基本参数 |
| 4.2.4 后继耦接光学系统的基本参数 |
| 4.3 前置望远光学系统的选型设计 |
| 4.3.1 常用望远物镜光学系统型式 |
| 4.3.2 离轴三反型前置望远光学系统设计 |
| 4.3.3 Wetherell 型离轴 TMA 系统的公差与装调分析 |
| 4.4 后继耦接光学系统的选型设计 |
| 4.4.1 后继耦接光学系统的特点 |
| 4.4.2 后继耦接系统的选型设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 用于红外光纤传像系统耦合的微透镜阵列设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微透镜阵列的作用 |
| 5.3 微透镜阵列的选型设计 |
| 5.3.1 入射端微透镜单元参数计算 |
| 5.3.2 出射端微透镜单元参数计算 |
| 5.3.3 设计实例与模拟仿真 |
| 5.4 微透镜阵列加工工艺分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 推扫式红外光纤传像系统成像演示实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统演示实验 |
| 6.2.1 实验仪器 |
| 6.2.2 实验原理 |
| 6.2.3 实验过程 |
| 6.2.4 实验结果 |
| 6.2.5 结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点说明 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）大视场光纤成像光谱仪光学系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 成像光谱仪简介 |
| 1.3 成像光谱仪的发展状况 |
| 1.3.1 国外发展状况 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 成像光谱仪的发展趋势 |
| 1.5 本论文研究内容及意义 |
| 第2章 对地观测成像光谱仪结构分析 |
| 2.1 成像光谱仪的分类 |
| 2.1.1 按空间分辨方式分类 |
| 2.1.1.1 摆扫式 |
| 2.1.1.2 推帚式 |
| 2.1.1.3 画幅式与窗口式 |
| 2.1.2 按光谱分辨方式分类 |
| 2.1.2.1 滤光片型 |
| 2.1.2.2 色散型 |
| 2.1.2.3 干涉型 |
| 2.2 成像光谱仪相关技术指标 |
| 2.3 同心光谱仪结构分析 |
| 2.3.1 Offner 结构 |
| 2.3.2 Littrow 结构 |
| 2.3.3 Dyson 结构 |
| 2.3.4 等晕结构 |
| 2.4 望远镜结构分析 |
| 2.4.1 折射式与折反式望远镜 |
| 2.4.2 反射式望远镜 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Offner 结构 Féry 棱镜光谱成像系统研究 |
| 3.1 棱镜色散非均匀性的校正 |
| 3.2 成像原理与像差分析 |
| 3.2.1 Féry 棱镜与成像原理 |
| 3.2.2 像差分析 |
| 3.3 Offner 结构 Féry 棱镜光谱仪的设计 |
| 3.3.1 SWIR 波段光谱成像系统的设计 |
| 3.3.2 VNIR 光谱通道光谱成像系统的设计 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大视场光纤成像光谱仪的设计与像质评价 |
| 4.1 成像光谱仪实现大视场的方法 |
| 4.1.1 常用视场增大方法 |
| 4.1.2 光纤传像束简介 |
| 4.1.3 使用光纤束增大视场方法 |
| 4.2 大视场光纤成像光谱仪的设计 |
| 4.2.1 前置望远镜设计 |
| 4.2.2 光谱仪设计 |
| 4.3 调制传递函数与采样理论 |
| 4.3.1 光学传递函数理论 |
| 4.3.1.1 线性空间不变概念 |
| 4.3.1.2 光学传递函数 |
| 4.3.2 离散采样理论 |
| 4.3.2.1 采样定理 |
| 4.3.2.2 函数重建 |
| 4.4 光纤成像光谱仪的像质评价 |
| 4.4.1 常用评价方法 |
| 4.4.1.1 统计学方法 |
| 4.4.1.2 点扩散函数的傅里叶变换方法 |
| 4.4.2 二重采样线扩散函数的推导 |
| 4.4.3 MTF 计算模型的建立 |
| 4.4.4 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于微透镜阵列的光纤成像光谱仪 |
| 5.1 光纤束 F 数退化 |
| 5.2 光纤-微透镜阵列成像光谱仪概念 |
| 5.2.1 入射微透镜基本参数的求解 |
| 5.2.2 出射微透镜基本参数的求解 |
| 5.2.3 视场死区 |
| 5.3 采样过程和分辨率分析 |
| 5.4 探测器装调误差对 MTF 的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 致谢 |
（7）光纤成像光谱仪中谱线畸变对调制传递函数的影响（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 光纤成像光谱仪MTF计算模型 |
| 1.1 二重采样过程的光学传递函数 |
| 1.2 光纤成像光谱仪的MTF计算模型 |
| 2 应用举例 |
| 3 结 论 |
（8）光纤视场折叠高分辨率超光谱成像仪装调方法和检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 面阵列探测器推扫式成像光谱仪 |
| 1.1.2 超光谱成像仪 |
| 1.1.3 光纤视场折叠超光谱成像仪 |
| 1.1.4 无源光纤线列成像器件 |
| 1.2 本文研究的目的、意义及主要内容 |
| 1.2.1 本文研究的目的及意义 |
| 1.2.2 本文研究的主要内容 |
| 第二章 光纤传像束的对比度传递函数 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光学传递函数的发展历史 |
| 2.2.1 光学系统成像质量的主要评价方法 |
| 2.2.2 光学传递函数理论的建立与发展过程 |
| 2.2.3 光学传递函数理论的扩展 |
| 2.3 对比度传递函数的基本理论 |
| 2.3.1 傅立叶变换、δ函数 |
| 2.3.2 线性不变光学系统的传递函数 |
| 2.3.3 光学传递函数的计算 |
| 2.3.4 光学传递函数测试的主要方法 |
| 2.3.5 对比度传递函数（CTF）及其物理意义 |
| 2.3.6 离散成像系统的采样过程 |
| 2.3.7 扩展的光学传递函数理论 |
| 2.4 线列光纤传像束对比度传递函数 |
| 2.4.1 方波信号频谱在线列光纤束的传递过程分析 |
| 2.4.2 光纤传像束对比度定义下的对比传递函数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤传像束对比度传递函数性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤数对线列光纤对比度传递函数的影响 |
| 3.2.1 奈奎斯特分频处 |
| 3.2.2 奈奎斯特分频附近 |
| 3.2.3 奈奎斯特频率附近 |
| 3.3 初位置对光纤传像束对比度传递函数的影响 |
| 3.3.1 奈奎斯特频率、分频处 |
| 3.3.2 奈奎斯特频率附近频域 |
| 3.4 不同初位置下的CTF 曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 线列光纤传像束与探测器耦合对比度传递函数研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤传像束与探测器耦合对比度传递函数表达式建立 |
| 4.3 耦合偏差对耦合对比度传递函数的影响 |
| 4.3.1 奈奎斯特分频处 |
| 4.3.2 奈奎斯特频率附近 |
| 4.3.3 奈奎斯特分频附近 |
| 4.3.4 初位置平均对比度传递函数CTF t 的曲线仿真 |
| 4.4 耦合平均对比度传递函数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超光谱成像仪原理样机组件的装调 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 成像光谱仪原理样机的组成与工作原理 |
| 5.2.1 成像光谱仪原理样机的系统组成 |
| 5.2.2 成像光谱仪原理样机的工作原理 |
| 5.3 折射式光学系统的装调技术 |
| 5.3.1 光学镜头装配与调整要素 |
| 5.3.2 单透镜的装调技术 |
| 5.3.3 多透镜组的装调原理 |
| 5.3.4 多透镜组光学镜头的定心方法 |
| 5.4 基于干涉原理的多透镜组装调方法 |
| 5.5 成像光谱仪原理样机镜头的检测试验 |
| 5.6 棱镜、平面反射镜组件的装调方法 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 超光谱成像仪原理样机整机的装调 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 线列光纤传像束与光学镜头的装调方法 |
| 6.2.1 线列光纤传像束与望远系统的装调方法 |
| 6.2.2 线列光纤传像束与光谱仪准直镜的装调方法 |
| 6.3 成像光谱仪原理样机整机系统的装调方法 |
| 6.4 成像光谱仪原理样机CCD 探测器的装调方法 |
| 6.4.1 对比度传递函数（CTF）的测量方法 |
| 6.4.2 CCD 组件的装调试验方法 |
| 6.5 成像光谱仪原理样机整机系统实验室CTF 检测试验 |
| 6.6 成像光谱仪原理样机室外成像试验 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 指导教师及作者简介 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（10）线列光纤传像束对比度传递函数的检测（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 理论分析 |
| 2 检测方法 |
| 3 实验结果 |
| 4 结论 |
四、输入信号与线列光纤传像束的位相匹配对调制传递函数的影响（论文参考文献）
- [1]球面光纤束的传像性能研究[D]. 黄亚伟. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [2]红外光纤传像系统像质优化方法研究[J]. 闫兴涛,李福,马小龙,贺应红,吕娟,薛彬,赵意意. 红外与激光工程, 2018(01)
- [3]面阵光纤传像束与面阵CCD的像元耦合调制传递函数特性[J]. 何煦,袁理,靳淳琪,张晓辉. 光学学报, 2017(05)
- [4]基于QWIP-LED器件的红外成像探测系统技术研究[D]. 侯义合. 中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）, 2014(01)
- [5]基于光纤传像束的推扫式红外成像系统研究[D]. 闫兴涛. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）, 2013(06)
- [6]大视场光纤成像光谱仪光学系统研究[D]. 程欣. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）, 2012(09)
- [7]光纤成像光谱仪中谱线畸变对调制传递函数的影响[J]. 程欣,王晶,张葆,洪永丰. 光谱学与光谱分析, 2011(10)
- [8]光纤视场折叠高分辨率超光谱成像仪装调方法和检测技术研究[D]. 何煦. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）, 2011(06)
- [9]线列光纤传像束对比度传递函数的检测[A]. 金辉,张晓辉,谷立山. 2006年全国光电技术学术交流会会议文集（B 光学系统设计与制造技术专题）, 2006
- [10]线列光纤传像束对比度传递函数的检测[J]. 金辉,张晓辉,谷立山. 红外与激光工程, 2006(S2)