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基于DMD的折衍混合红外双波段成像制导系统研究

作　者: BADJOUDJ SAMIR
导　师: 孙志国
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 红外景象投影折-衍混合投影系统数字微镜器件光学设计
分类号: TN976
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
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内容摘要

国外已经将基于数字微镜器件(DMD)的动态红外景象投影技术应用于红外成像制导仿真系统。该技术采用二进制脉宽调制技术来控制生成的红外景象的灰度级,它能够产生高空间分辨率、高帧频、无死像元、均匀性极好的红外景象。本文针对动态红外景象投影技术在双色红外成像制导仿真中的问题,设计宽波段且满足导引头特性要求的光学系统。本文首先介绍了DMD动态红外景象投影系统的构成及其基本原理,阐述了其核心器件DMD的结构和工作原理,并对单片DLP系统做了简要介绍；分析了DMD红外景象投影技术的优势,并讨论了其关键技术,如短暂假信号、微镜衍射限制动态范围、DMD光学窗口的光谱透射问题等。结合被测导引头参数和DMD参数分析了投影系统的设计参数及指标,应用光学设计软件ZEMAX,采用折-衍混合的方法设计了一种双波段红外投影物镜,工作波段为3-5μm和8～12μm,F数为3.2,半视场1.3。。并对设计完成的物镜进行了MTF分析、畸变分析等,对系统能量进行了核算,各项指标均满足要求,设计结果较好。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
Chapter 1 Introduction  9-19
  1.1 Background Issues  9-12
  1.2 The Developmental Status and Prospects of Scene Generation Technology  12-17
    1.2.1 Developmental Status of Scene Generation Technology  12-15
    1.2.2 Prospects of Scene Generation Technology  15-17
  1.3 The Purpose and Significance of the Research  17
  1.4 The Main Research Topics  17-19
Chapter 2 Analysis of Infrared Imagining Guidance System with DMD  19-38
  2.1 The Two-Color Infrared Guidance Technology  19-23
    2.1.1 The Principle of Two-Color Infrared Seeker  20-21
    2.1.2 The Principle of Two-Color Infrared Imaging Interference  21-23
  2.2 DMD Infrared Projection Technology  23-31
    2.2.1 Digital Micro-Mirror Device DMD  23-26
    2.2.2 Digital Light Processing Technology  26-28
    2.2.3 Micro-Mirror Array Projection System  28-29
    2.2.4 Key Technology of DMD Micro-Mirror Array  29-31
  2.3 Advantages of DMD Infrared Projection Technology  31-32
  2.4 The Composition and Function of Projection System Principle Scheme  32-36
  2.5 Summary  36-38
Chapter 3 Basic Theory for Diffractive Optical Elements  38-47
  3.1 Introduction  38-39
  3.2 Diffractive Optical Elements in Relation to Refractive Optical Elements  39-43
    3.2.1 Design  39-42
    3.2.2 Hybrid Singlet Predesign  42-43
  3.3 Diffractive Optical Elements Phase Function and Realized by Zemax  43-46
    3.3.1 Diffractive Phase Function  43-44
    3.3.2 Binary Optic two surface  44-46
  3.4 Summary  46-47
Chapter 4 Dual Band Infrared Imaginig Guidance Design and Simulation  47-63
  4.1 Analysis of System Parameters and Determination of the Projection  47-49
  4.2 Selecting the Initial Structure  49-51
  4.3 Design Results and Analysis  51-61
    4.3.1 MTF Analysis  53-55
    4.3.2 Spot Diagram Analysis  55-58
    4.3.3 Distortion Analysis  58-60
    4.3.4 Diffraction Resolution of the System  60-61
  4.4 Summary  61-63
Conclusion  63-65
References  65-67
Acknowledgements  67

基于DMD的折衍混合红外双波段成像制导系统研究

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