夜視系統(tǒng)可以在完全黑暗中看到圖像。 因為宇宙中的所有物質(zhì)都以光子的形式輻射能量,在理想黑體輻射的情況下遵循普朗克函數(shù),或者在某種程度上近似該函數(shù)。 由于您的皮膚接近20攝氏度或293開爾文的室溫,您可以根據(jù)光譜向?qū)pectrumWizard計算的下圖所示的曲線發(fā)射輻射。 注意峰值約為10微米。 (鍵入MSW以打開向?qū)。?div align="center">
![](http://www.asdoptics.com/images/solutions/18-09-12-synopsys01.png)
iV5}U2Vh 雖然大氣吸收了大量的紅外輻射,但它有一個透明窗口,其中心
波長僅超過10微米,非常適合上面顯示的光譜。
3(1]FKZtt 夜視系統(tǒng)通過將紅外光電轉(zhuǎn)換探測器來感知這種輻射。 用于此目的的常見材料是HgCdTe,其具有如下所示的光譜靈敏度(該圖來自Wolfe和Zissis的The Infrared Handbook。精確的靈敏度范圍取決于成分的相對比例)。 我們很幸運,
光源,環(huán)境和探測器都能在所需的光譜窗口內(nèi)正常工作。
{DU"]c/S 為了獲得高信噪比,必須確保
光學(xué)器件,甚至探測器本身不會在相同波長下輻射不需要的光通量。 這是通過將檢測器冷卻到非常低的溫度(通常使用液氮)并在鏡片表面上使用高質(zhì)量的抗反射涂層來實現(xiàn)的。 如果不采取這些步驟,情況類似于您通過
望遠鏡觀察到的情況,其中
鏡頭和外殼都是白熱的:很難區(qū)分您正在觀察的內(nèi)容。
dZPW2yf 一個精細的要求,有時被忽略,是為了避免所謂的“冷反射”效應(yīng),它在掃描紅外系統(tǒng)中顯示為顯示圖像中心的黑色模糊斑:
7=}6H3|& 出現(xiàn)這種效果是因為在視場的中心,探測器可以看到自身的鬼像圖像,從某處的
透鏡表面反射而來。 這個影像很暗 - 因為探測器非常暗 - 因此探測器看到的總背景信號在中心處低于在場的其他部分,其中鬼像圖像被其他鏡頭孔徑漸暈,掃描 離開現(xiàn)場,或者因為它不能形成清晰的圖像。
0CT}DQ._^N 為了說明這種效果并展示如何控制它,我們將使用與SYNOPSYS™中的鏡頭。 在CW中鍵入FETCH X12。
z)}3**3'y 這是一個紅外系統(tǒng),設(shè)計用于8到13微米的波段,使用AFOCAL模式,這意味著
光線輸出是以角度而不是橫坐標給出的,最后兩個表面是平坦的,重合的虛擬面。 這是程序?qū)⒐饩高度轉(zhuǎn)換為角度的位置,它還標記掃描棱鏡或其他移動組件的位置,這些組件一次一個像素地對圖像進行采樣。 要分析此鏡頭的冷反射屬性,請使用命令NAR。
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