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

【摘要】：高靈敏度面陣探測系統主要應用于激光雷達和PLIF成像技術領域。尤其是在遠程激光雷達方面,雷達系統接收的回波信號是極其微弱的,在實際應用中對激光雷達探測系統提出了很高的要求,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行快速、有效探測,因此對高靈敏度面陣探測系統各種特性進行研究,對于探測系統的發(fā)展和創(chuàng)新具有重要的意義。本文分析了像增強器及高速相機的噪聲特性,了解到探測系統中各部分噪聲的來源,進而對整個探測系統噪聲因子進行了推導分析。設計了對探測系統分辨率測量的實驗方案,搭建了平行光管實驗系統,通過使用labVIEW編程軟件實現了對探測系統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,探測系統在采集信息時,可以通過所編程序實現邊采集圖片邊讀取條紋對比度的功能,方便了探測系統的調試。比較了在不同光功率及不同增益電壓下探測系統接收到的分辨率板圖片,通過計算相應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行了量化評價。對研究高靈敏度面陣探測系統在不同增益下的增益響應特性、功率響應特性進行了實驗方案的設計,對探測系統的響應特性進行了分析總結,介紹了探測系統對單光子量級信號的探測方法,對實驗方案進行了設計,分析了單MCP探測系統對單光子量級信號的探測性能。對探測系統采集到的信號產生的彌散現象及去除彌散后得到的效果進行仿真,使用探測性能更強的雙MCP探測器對以上仿真結果進行了試驗驗證,通過雙MCP探測器對單光子量級圖片進行大量采集,對每次采集的單光子量級信號圖片中光斑的質心進行獲取,去除彌散斑,最后將去除彌散斑后的信息進行累加,通過對比彌散斑處理前后探測系統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論。
【關鍵詞】：像增強器 對比度 響應特性 單光子 彌散斑
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN958.98;TN24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 激光雷達系統9-10
• 1.2 PLIF成像技術10-11
• 1.3 高靈敏頓面陣探測系統核心部分國內外研究現狀11-13
• 1.3.1 微光像增強器國內外研究現狀11-12
• 1.3.2 高速相機國內外研究現狀12-13
• 1.4 本文的主要研究內容13-15
• 第2章 探測系統工作原理與噪聲因子分析15-27
• 2.1 探測系統的組成15
• 2.2 探測器核心組成部分15-21
• 2.2.1 像增強器基本工作原理15-17
• 2.2.2 像增強器的電流增益17-20
• 2.2.3 像增強器噪聲因子20-21
• 2.3 探測系統噪聲因子分析21-26
• 2.3.1 像增強器噪聲因子23-25
• 2.3.2 高速相機噪聲因子25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 高靈敏度面陣探測器實驗系統設計27-38
• 3.1 探測系統發(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30-31
• 3.3 探測系統分辨率的測量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37-38
• 第4章 探測系統對單光子性能與增益響應特性的研究38-55
• 4.1 探測系統增益響應特性研究38-40
• 4.2 探測系統光功率響應特性研究40-45
• 4.3 探測系統單光子性能的研究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54-55
• 結論55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61

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

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本文編號：472203