大角度倾斜入射时,光学薄膜表现出强烈的偏振效应。这一现象在大部分应用场合会带来系统光学性能的劣变,然而控制偏振效应的光学薄膜设计是困难的。分析了产生偏振效应的内在原因,采用由三种全介质材料构成的四层膜堆和等效层结构膜堆组合得到初始膜系,结合单纯形法和共轭梯度法的多级优化,设计了1300～1330nm和1535～1565nm两个波段范围内分光比都为1∶1的近红外双波段消偏振分光膜。结果显示,在45°入射时,在两个工作波段的s分量和p分量的反射率曲线偏振分离小,反射和透射引起的相位变化也控制在很小范围。

内容概要：本文详细介绍了如何利用COMSOL软件设计并实现一种能够同时吸收3μm和8-10μm波段红外线的双波段吸收器。文中首先阐述了该吸收器在红外传感、热成像领域的应用价值，接着重点讲解了其核心技术原理，即通过局域表面等离激元共振（LSPR）和法布里-珀罗腔的混合模式来实现多波段吸收。随后给出了具体的建模步骤，包括设定目标波长、构建纳米柱阵列以及选择合适的材料属性等。此外，还特别强调了求解器设置的重要性，如采用频域扫描配合参数化扫描的方法寻找最佳解决方案，并指出网格剖分需要手动优化以确保计算精度。最终实现了在指定波段内的高效吸收效果。 适合人群：从事光学工程、红外技术研究的专业人士，尤其是有一定COMSOL使用经验的研究人员。 使用场景及目标：适用于需要进行红外吸收特性研究的科研项目，旨在为相关领域的研究人员提供详细的理论指导和技术支持，帮助他们更好地理解和掌握双波段红外吸收器的设计与实现。 其他说明：文中提供了大量MATLAB代码片段用于辅助说明具体的操作流程，对于希望深入学习COMSOL建模技巧的人来说非常有帮助。同时提醒读者注意实际加工过程中可能出现的问题，在设计阶段预留一定的容错空间。

针对红外双波段成像系统性能测试与评估的应用需求,设计了3um-5um和8uM-12um红外双波段视景仿真用离轴三反光学系统。在共轴三反光学系统成像理论基础上,分析了孔径光栏远离主镜的离轴三反系统像差特性,研究了大出瞳距、大相对孔径条件下离轴三反光学系统的结构设计和像差平衡方法。系统焦距为330mm,F＃为3,视场为60X4.5。,出瞳距为750mm,在空间频率10lp/mm处,中波红外MTF>0.65,长波红外MTF>0.4,接近衍射极限。具有大视场、大出瞳距、高分辨率、结构紧凑等特点。

针对远程红外目标探测的需求，为提高光学系统在复杂环境下的探测能力，设计了制冷式红外双波段共光路折衍混合摄远物镜。摄远物镜的工作波段为红外中波（3~5 μm）及红外长波（8~12 μm），采用透射式共光路结构，由物镜和中继镜组成。摄远物镜焦距为-200 mm，F数为2.8，全视场角为3.2°。探测器选用2/3 inch(1 inch=25.4 mm)的HgCdTe红外中波焦平面阵列，分辨率为320 pixel×256 pixel，像元尺寸为30 μm。该摄远物镜像质优良，在截止频率为17 lp/mm时，红外中波各视场的调制传递函数(MTF)值超过0.5，红外长波的MTF值超过0.3；各视场点列图均方根半径均远小于艾里斑半径；实现了100%冷光阑效率。该红外摄远物镜可用于坦克红外观瞄等系统。

双波段旋转相控阵雷达任务调度算法.docx

为了避免环境温度变化影响红外双波段目标模拟器的投影图像质量，对其变焦投影镜头进行了光机热分析。建立了变焦投影镜头的有限元分析模型，通过对非定常的热应力问题进行准静态处理，完成了有限元模型的热分析和静力学分析，并求解出整机随温度变化的位移云图。通过有限元数据转换算法将离散节点的坐标数据转化为矢高变形数据，利用Householder算法完成了基于Zernike多项式的镜面热变形拟合，并将拟合系数导入光学设计软件，得到了不同温度下变焦投影镜头的热分析结果。结果表明，当温度在10～30 ℃区间时，投影图像质量对整机的热变形不敏感。

提出了一种基于深度学习的红外与可见光决策级融合跟踪方法。通过建立参数传递模型，从现有基于深度学习的检测模型中抽取指定对象的可见光检测模型，作为红外检测的预训练模型，在采集的红外图像数据集上进行微调训练，得到基于深度学习的红外检测模型。在此基础上，建立了基于深度学习的红外与可见光决策级融合跟踪模型，进行了单波段跟踪与双波段融合跟踪对比实验。结果表明，所提方法跟踪精度和成功率比单波段跟踪均有所提升，具有较好的稳健性。

根据GeC薄膜折射率可调的特点，采用磁控溅射技术，在Ge基底上沉积了不同折射率的GeC薄膜以及类金刚石(DLC)膜和红外双波段保护膜。利用红外光谱仪测试了样品的红外透射光谱，利用偏光显微镜和显微硬度计测量了样品的维氏硬度。结果表明，GeC,DLC以及红外双波段保护膜均能显著提高样品的显微硬度；红外双波段保护膜在3.7~4.8 μm和7.5~10.5 μm波段范围内的平均透射率均高于94%，样品硬度高于单层GeC薄膜和DLC薄膜。红外双波段薄膜样品通过了GJB2485-95规定的环境实验。

目前野外工作大口径双波段红外经纬仪的外场辐射定标装置普遍采用大面积均匀扩展辐射源，该方法需要两套定标设备，功耗高、便携性能差、研制难度大。为解决这一问题，分析比较了不同定标方法的原理、过程及技术性能，得出琼斯法是对野外环境下工作的大口径红外经纬仪进行辐射定标最佳方案的结论。为此研制了双波段红外辐射计，该辐射计由黑体照明光管和参考辐射计两部分组成，采用牛顿式望远系统及中继光路系统，选用InGaAs和PbSe两款红外探测器分别接收短波红外和中波红外辐射信号，可对短波和中波双波段进行辐射定标。讨论了校准参考辐射计对保证红外经纬仪最终测量精度的必要性，并给出参考辐射计在短波和中波不同的校准方法和校准结果。对校准该辐射计的不确定度进行了分析，短波和中波校准不确定度分别为4.12%和2.35%。