發(fā)布時間：2017-06-22 15:10

  本文關(guān)鍵詞：高靈敏度面陣探測系統(tǒng)對極微弱光信號響應(yīng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高靈敏度面陣探測系統(tǒng)主要應(yīng)用于激光雷達(dá)和PLIF成像技術(shù)領(lǐng)域。尤其是在遠(yuǎn)程激光雷達(dá)方面,雷達(dá)系統(tǒng)接收的回波信號是極其微弱的,在實(shí)際應(yīng)用中對激光雷達(dá)探測系統(tǒng)提出了很高的要求,此外由于高速PLIF成像診斷儀探測的是極其微弱的熒光信號,需要對微弱熒光信號進(jìn)行快速、有效探測,因此對高靈敏度面陣探測系統(tǒng)各種特性進(jìn)行研究,對于探測系統(tǒng)的發(fā)展和創(chuàng)新具有重要的意義。本文分析了像增強(qiáng)器及高速相機(jī)的噪聲特性,了解到探測系統(tǒng)中各部分噪聲的來源,進(jìn)而對整個探測系統(tǒng)噪聲因子進(jìn)行了推導(dǎo)分析。設(shè)計了對探測系統(tǒng)分辨率測量的實(shí)驗(yàn)方案,搭建了平行光管實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過使用labVIEW編程軟件實(shí)現(xiàn)了對探測系統(tǒng)采集到的分辨率板圖片的讀取以及亮暗條紋對比度的計算,探測系統(tǒng)在采集信息時,可以通過所編程序?qū)崿F(xiàn)邊采集圖片邊讀取條紋對比度的功能,方便了探測系統(tǒng)的調(diào)試。比較了在不同光功率及不同增益電壓下探測系統(tǒng)接收到的分辨率板圖片,通過計算相應(yīng)位置亮暗條紋對比度對不同條件下獲取的圖片的分辨率進(jìn)行了量化評價。對研究高靈敏度面陣探測系統(tǒng)在不同增益下的增益響應(yīng)特性、功率響應(yīng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計,對探測系統(tǒng)的響應(yīng)特性進(jìn)行了分析總結(jié),介紹了探測系統(tǒng)對單光子量級信號的探測方法,對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了設(shè)計,分析了單MCP探測系統(tǒng)對單光子量級信號的探測性能。對探測系統(tǒng)采集到的信號產(chǎn)生的彌散現(xiàn)象及去除彌散后得到的效果進(jìn)行仿真,使用探測性能更強(qiáng)的雙MCP探測器對以上仿真結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,通過雙MCP探測器對單光子量級圖片進(jìn)行大量采集,對每次采集的單光子量級信號圖片中光斑的質(zhì)心進(jìn)行獲取,去除彌散斑,最后將去除彌散斑后的信息進(jìn)行累加,通過對比彌散斑處理前后探測系統(tǒng)接收到的分辨率板圖像,得出通過對單光子量級信號的彌散斑進(jìn)行去除,累加去除彌散斑后的信號圖片可以提高采集到的信息的分辨率的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：像增強(qiáng)器 對比度 響應(yīng)特性 單光子 彌散斑
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN958.98;TN24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 激光雷達(dá)系統(tǒng)9-10
• 1.2 PLIF成像技術(shù)10-11
• 1.3 高靈敏頓面陣探測系統(tǒng)核心部分國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 微光像增強(qiáng)器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 高速相機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 探測系統(tǒng)工作原理與噪聲因子分析15-27
• 2.1 探測系統(tǒng)的組成15
• 2.2 探測器核心組成部分15-21
• 2.2.1 像增強(qiáng)器基本工作原理15-17
• 2.2.2 像增強(qiáng)器的電流增益17-20
• 2.2.3 像增強(qiáng)器噪聲因子20-21
• 2.3 探測系統(tǒng)噪聲因子分析21-26
• 2.3.1 像增強(qiáng)器噪聲因子23-25
• 2.3.2 高速相機(jī)噪聲因子25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 高靈敏度面陣探測器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計27-38
• 3.1 探測系統(tǒng)發(fā)射光源27-28
• 3.1.1 YAG激光器27
• 3.1.2 溴鎢燈光源27-28
• 3.2 探測系統(tǒng)接收裝置28-31
• 3.2.1 信號延遲發(fā)生裝置28-29
• 3.2.2 光電探測器29-30
• 3.2.3 高速相機(jī)30-31
• 3.3 探測系統(tǒng)分辨率的測量31-37
• 3.3.1 對比度計算31
• 3.3.2 分辨率測量方案31-32
• 3.3.3 labView計算條紋對比度32-35
• 3.3.4 亮暗條紋對比度的獲取35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 探測系統(tǒng)對單光子性能與增益響應(yīng)特性的研究38-55
• 4.1 探測系統(tǒng)增益響應(yīng)特性研究38-40
• 4.2 探測系統(tǒng)光功率響應(yīng)特性研究40-45
• 4.3 探測系統(tǒng)單光子性能的研究45-54
• 4.3.1 單光子探測方案45-46
• 4.3.2 單MCP探測器對于單光子信號的探測46-47
• 4.3.3 單光子彌散現(xiàn)象仿真47-50
• 4.3.4 雙MCP探測器對于單光子信號的探測50-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61

  本文關(guān)鍵詞：高靈敏度面陣探測系統(tǒng)對極微弱光信號響應(yīng)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：472203