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第四章红外系统概述

4.1红外系统的分类

•红外系统有以下几种分类方法：

•按功能分：测辐射热计、红外光谱仪、有哪些信誉好的足球投注网站系统、

跟踪系统、测距系统、警戒系统、通讯系统、热

成像系统和测温仪等。

•按工作方式分：主动系统和被动系统、单元系统

和多元系统、光点扫描系统及调制盘扫描系统、

成像系统和非成像系统。

•按应用领域分：可分为军用系统和民用系统。

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•按探测器元件数：被动式红外系统可分为第一代、

第二代和第三代系统。

•第一代系统是在单元或多元探测器根底上建立的，

系统采用传统的光机扫描。

•第二代系统采用多元焦平面列阵器件，在这种系

统中，元件数到达10的三次，图象质量可与现代

电视系统相比较。

•第三代红外系统中，焦平面的元数足够多，可覆

盖整个视场，由电子扫描代替光机扫描，可称为

真正的“凝视〞系统。

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4.2红外光学系统

•红外光学系统的作用是更新改善光束的分布，更

有效地利用光能。假设光学系统用于辐射源，或

者用于聚集辐射能，形成有确定的辐射光束，或

者使辐射束具有确定的形式；

•假设光学系统用于辐射探测器，那么用来收集辐

射，会聚到探测器灵敏面上。红外系统中光学系

统的使用可大大提高灵敏面上的照度，它可比入

射到光学系统外表上的照度高假设干倍，从而提

高仪器的信噪比，增大系统的探测能力。

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4.3调制盘

•为使目标辐射转变成电子线路容易处理的交变信

号，也为了将目标信息与背景干扰信号相别离，

必须进行辐射调制，或称为斩光。

•调制盘是红外系统信息处理的主要部件，不仅用

作斩光器，将连续辐射变成交变辐射，而且还用

作空间滤波器，把被测目标从背景中识别出来。

•在红外跟踪系统中，调制盘还被用来作为对目标

方位进行编码的编码器，提供目标方位信息，所

以在跟踪系统中使用调制盘必须具备调制、编码

和空间滤波三种功能。

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•斩光器在光测量应用中，把连续光源发出的光，调制

成等时断续的光信号，便于光电变换后进行选频放大和相

干检测。

本斩光器除了能对被测光进行调制外，同时输出与调

制频率同步的参考电压方波，作为锁定放大器的参考信号，

因此，特别适用于采用锁定放大器的激光、光学或微波测

量系统。

•本斩光器采用了闭环控制系统，能方便地连续调节斩

光器的调制频率，并保证斩光频率具有很高的稳定性。

本斩光器采用了双频斩光盘，能同时对两束光进行调制，

获得两种调制频率，用数字显示。并由两电缆插座对应输

出两个频率的电压信号，供锁定放大器作为参考信号，给

双光路或单光路检测系统提供了一种性能优良的斩光器。

适用于各种场合下的激光、光学或微波测量系统。为了使

用更加灵活方便，ND-4型采用斩光盘与控制部份分开的

特殊形式，斩光盘的光路孔可以转动任意角度，并可调节

高度。

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典型调制盘的设计

•1.平移条带状调制盘

•其图案是透明与不透明相互交替的条带，

在X2坐标轴方向平移。当向X1方向移动时，

图案不变。

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图4-10平移条带状调制盘

•2.辐条均匀旋转调制盘

•这种调制盘也称斩光盘。

当有P对透明与不透明辐

条时，根本周期为

•那么其一维傅里叶级数展

开式所遵从的分析图形跟

有相同规定的任意相位值

的条带状调制盘的相同。

分析说