本文關(guān)鍵詞：基于紅外成像光學(xué)系統(tǒng)的光源設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 紅外成像系統(tǒng)主要往小型化、高清晰度、低照明功率、便攜且廉價的方向發(fā)展。隨著紅外半導(dǎo)體發(fā)光材料的出現(xiàn)及其發(fā)光性能的提高,為主動式紅外成像系統(tǒng)提供了很有價值的解決方案。主動式紅外成像系統(tǒng)主要由紅外光源、紅外光學(xué)系統(tǒng)、紅外變像管、高壓轉(zhuǎn)換器和電池組5部分組成。 本文主要針對目前節(jié)能省耗的環(huán)境下,結(jié)合我國大力發(fā)展半導(dǎo)體照明的號召,國內(nèi)紅外光源的發(fā)展遠遠不能滿足經(jīng)濟的發(fā)展需要。為此確立了本文的研究方向。本文在紅外輻射的傳輸理論上,首先研究了紅外輻射在大氣中的傳輸特性以及對光學(xué)材料的選擇,比較了幾種通常使用的紅外輻射光源;然后通過對半導(dǎo)體發(fā)光材料的機理進行學(xué)習(xí),找到了一種以GaAlAs材料作為發(fā)光芯片的LED。研究了紅外LED的特性,研究了近紅外LED作為遠距離照明光源時使照明系統(tǒng)增大輸出功率的三點措施,提出一種紅外LED陣列組成的光源系統(tǒng)的設(shè)想;最后設(shè)計了一種新型的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng),使紅外LED光源實現(xiàn)更遠距離的照明。同時研究了紅外LED陣列光源的散熱解決方案。 正確地設(shè)計、使用光源,是主動紅外成像取得滿意效果的關(guān)鍵。通過對紅外輻射理論的學(xué)習(xí),本文主要完成了這些研究:熟練掌握紅外輻射理論基礎(chǔ)以及紅外光譜知識,研究紅外信號在大氣中的傳輸?shù)奶匦?同時得出適合近紅外成像的光譜段;研究大氣近紅外傳輸特性、物體紅外透射特性和紅外光學(xué)材料的選擇,選出適合透鏡和拋物面反射鏡的制作材料,設(shè)計出拋物面反射鏡;熟悉各種紅外光源,了解并比較幾種通常使用的紅外光源,研究紅外LED的各種特性;研究滿足實驗室內(nèi)監(jiān)測的要求及穩(wěn)定性的紅外LED面陣式光源的系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計出一種新型的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng),可使紅外LED面陣式光源實現(xiàn)遠距離照明;提出了紅外LED陣列光源的散熱解決方案,使系統(tǒng)工作在盡量低溫和穩(wěn)壓恒流的環(huán)境下。
【關(guān)鍵詞】：紅外成像 光學(xué)系統(tǒng) 光源 紅外LED
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 紅外成像光學(xué)系統(tǒng)概述10-11
• 1.2 課題背景和意義11-13
• 1.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 課題意義12-13
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和主要任務(wù)13-14
• 2 紅外輻射的傳輸特性14-23
• 2.1 紅外輻射及紅外光譜14-15
• 2.2 紅外輻射在大氣中的傳輸特性15-18
• 2.2.1 大氣的折射16
• 2.2.2 大氣消光及大氣窗口16-18
• 2.3 紅外光學(xué)材料18-23
• 2.3.1 紅外晶體材料19-20
• 2.3.2 紅外玻璃20-22
• 2.3.3 塑料22-23
• 3 紅外輻射源23-31
• 3.1 熱輻射紅外光源的原理23-25
• 3.2 幾種紅外輻射源的比較25-31
• 3.2.1 白熾燈光源25-27
• 3.2.2 氙燈27-28
• 3.2.3 紅外激光(LD)28-29
• 3.2.4 LED 光源29-31
• 4 紅外LED 光源的模塊設(shè)計31-54
• 4.1 主動紅外成像系統(tǒng)框架設(shè)計概述31
• 4.2 紅外LED 的工作原理31-37
• 4.2.1 LED 的發(fā)光原理31-32
• 4.2.2 紅外LED 工作原理32-34
• 4.2.3 紅外LED 外型和結(jié)構(gòu)34-37
• 4.3 紅外LED 的特性37-42
• 4.3.1 紅外LED 的響應(yīng)時間37
• 4.3.2 電光特性37-41
• 4.3.3 紅外LED 的溫度特性41
• 4.3.4 紅外LED 的半功角41
• 4.3.5 紅外LED 與鹵素?zé)粜阅鼙容^41-42
• 4.4 紅外LED 光源的模塊設(shè)計42-46
• 4.4.1 設(shè)計紅外LED 光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)42-43
• 4.4.2 增加個體LED 輸出功率43
• 4.4.3 紅外LED 燈頭電路設(shè)計43-46
• 4.5 紅外LED 光源的準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計46-51
• 4.5.1 拋物面反射鏡的設(shè)計46-50
• 4.5.2 紅外LED 光源的準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計50-51
• 4.6 散熱系統(tǒng)設(shè)計51-54
• 4.6.1 紅外LED 陣列的散熱設(shè)計51
• 4.6.2 風(fēng)扇的安裝設(shè)計51-52
• 4.6.3 紅外光源殼體整體結(jié)構(gòu)散熱與防熱設(shè)計52-54
• 5 紅外LED 光源參數(shù)估算54-60
• 5.1 紅外LED 光源參數(shù)估算理論54-58
• 5.1.1 紅外LED 光源的光束散射角54
• 5.1.2 紅外光源的全發(fā)光距離54-55
• 5.1.3 紅外光源的軸向光強55-57
• 5.1.4 紅外光源的光強分布57-58
• 5.2 紅外光源參數(shù)確定58-60
• 6 結(jié)束語60-62
• 6.1 主要研究內(nèi)容及完成工作60
• 6.2 改進與展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-65
• 附錄65-67

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 田英;熊繼軍;關(guān)新鋒;李佩青;孟青;丑修建;;MEMS紅外光源研究及其應(yīng)用[J];微納電子技術(shù);2012年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李t，

本文編號：451262