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1、’.,.第13卷第2期Vol13No2应用光学1992年1992微光物镜特性分析刘肖民(西安应用光学研究所)。【摘要】微光夜视仪中的物镜和像增强器是影响其性能的两个主要部件为了提高微光夜视,。仪的性能本文对微光物镜的特性作了分析探讨关锐饲微光物镜像增强器夜视仪proPertyAnalysiSofLLLobjeetiveuaonLi兀mi(XianInstituteofAPPliedOPties)IstraetlInnightvisioninstru也e立t,oeetiveandimageintensifierAbLLLbj.-aretwo
2、mainpartsofeffeetingitsperfor鱼aneeInordertoimpro丫ethePeroraneeonvson二sruen,eroerooeeveana-fmfLLLightiiitmtthPPtyfLLLbjt主.lyzedanddiseussedinthePaPerewors:oeeve,aenenser,nvsoneveeKydLLLbjt主imgitifiiglitiidi.1夜视器件技术的发展〔1〕2第一代被动像增强器本文的重点虽是分析微光物镜的特性,60年代初,夜视仪器的研制重点转向了。,但像增强器件
3、与物镜有着极为密切的关系被动式的夜视仪这样的光电系统可把星光,,。:所以在分析物镜特性之前先对夜视器件和月光放大该项改进有两个特点¹多碱光。一,一。技术的发展作一介绍电阴极(S20S25)型和º纤维光学窗,该像增强器可提供大约10倍的亮度增益.11主动红外变像管。能满足在星光下的近距离观察为了更有效,。,30年代初期出现了红外变像管此地进行夜间操作就需要有至少2000倍的,,。时图像增强的研制技术已开始50年代已增益因而要用纤维光学元件把三个相同的。一代,得到广泛的应用但主动红外变像管的灵敏管祸合起来这样就能达到所希望的效,。。度相当低仍
4、须用主动红外辐射照明景物果,,这种主动红外装置笨重其致命的缺点该像增强器因体积大且笨重因此限制,。,是对方用较小的仪器即能探测到这种主动了它的应用另外三级串联管的缺点也是显,。:,红外光源容易暴露因而随着微光像增强著的¹当观察活动目标时余辉导致荧,,器的出现主动红外变像管的夜视仪便处于光屏上产生亮痕º过强的光可产生全白卜被淘汰的地步。色输出图像,»强闪光对荧光屏的破坏。因,,。此为了避免强闪光的影响一些防护措施辨率的角度来要求时使结构复杂化物镜的。。复杂化势必影响物镜的能量传递当然随着对一代像增强器是至关重要的、,:相关技术的发展如光学材
5、料薄膜技术.13第二代被动像增强番,、加上非球面的设计则可以得到大口径高、、,60年代初出现的微通道板不仅克服了分辨率大视场而且结构简单透过率高的,。一代管存在的缺点而且在小型化上有所提高性能的探测物镜。,这两种物镜各且利弊,高这种轻而小的管型即成为第二代像增强从以上分析可知,器。究竟选那种这要依据夜视仪器总体技术指。,微通道板像增强器的增益可保持在1一5标对物镜的要求而定但比较起来折射式。。。构型的适应范围广万倍这种增益对夜视仪是必要的为了提,,由于微光物镜是传递信息的第一站所高分辨能力二代管的制造采用了一系列技。,,。以在夜视仪器中的
6、位置显得十分重要为此术以提高性能即降低噪声和提高分辨率,设计一个性能良好的物镜就必须进行严格而二代管克服了一代管的缺点它的特点。:;;周密地选型是¹减轻了重量º缩小了尺寸»在强光照射下,具有图像自饱和现象。接着我们来探讨物镜技术参数的确定间。,题由于物镜的参数较多我们只抓住其中.14第三代被动像增强器。主要的几个进行分析物镜的焦距f,的确定。它与夜视仪器视距的长短关系由于三代管具有更高的灵敏度和高分辨是很重要的,,,。非常密切近视距时可用短焦距而长焦距率所以成为目前最先进的被动像增强器,。。,时则宜于远的视距必须两者相匹配才行它的性能比二
7、代管高但它的价格昂贵限,。短视距用长焦距是不合算的而远视距用短制了它的广泛应用。,,的焦距则满足不了使用性能所以在确定物由上述可知夜视器件的发展和提高,,。镜焦距时可依据视距计算公式进行计算促进了夜视仪器的发展在夜间以及在极微。,,直到得出合理的数据它们之间的关系虽是光的情况下或是在恶劣的天气条件下使,得夜视仪器在探测、观察和识别性能方面有正比但计算时还要考虑到探测器入射窗处,、、。目标的空间频率目标的高度发现识别和了很大的改善辨清的频率等因素(微光夜视仪器观察一定2微光物镜特性分析。场景照度下的特定目标),在分析物镜的焦距时提到了夜视仪
8、的视由上述可知夜视仪器性能的提高在很。〔,距间题”微光夜视仪能看多远这是个十大程度上取决于微光器件而影响其性能的,,。分复杂的问题影响其因素很多而且这些另一重要方面却是微光物镜以下就物镜的。。
