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商品簡介
目次
商品簡介
本書闡述了軍用紫外探測及應用的基本概念、基本理論和工程設計開發方法，內容包括紫外輻射源、輻射的傳輸及測量、紫外光學系統設計、各類紫外探測器及應用、光子計數和光子成像計數等檢測和處理、典型紫外探測系統的設計實例分析以及系統的測試仿真與試驗評估。
本書適合軍用紫外探測領域工程技術人員和相關專業技術人員參考，也可作為光學工程專業研究生、本科生的輔助教材。
本書適合軍用紫外探測領域工程技術人員和相關專業技術人員參考，也可作為光學工程專業研究生、本科生的輔助教材。
目次
緒論1
0.1 概念定義1
0.2 系統應用4
0.2.1 概述4
0.2.2 典型應用5
第1章 輻射源11
1.1 導彈11
1.1.1 火箭發動機工作機制12
1.1.2 輻射機理14
1.2 飛機19
1.3 人工輻射源21
1.3.1 氣體放電光源21
1.3.2 發光二極管26
1.3.3 超高溫黑體29
1.3.4 紫外激光器29
1.4 自然輻射源32
1.4.1 太陽32
1.4.2 大氣36
1.4.3 氣輝37
1.4.4 閃電37
1.5 背景雜波環境38
第2章 輻射傳輸及測量40
2.1 中紫外輻射的大氣傳輸40
2.1.1 大氣40
2.1.2 紫外輻射衰減機理43
2.1.3 輻射傳輸的LOWTRAN計算49
2.2 紫外輻射的測量55
2.2.1 紫外輻射傳輸的測量55
2.2.2 輻射源的測量計算57
2.3 紫外輻射的測量儀器58
2.3.1 輻射計60
2.3.2 光譜輻射計65
2.3.3 成像光譜輻射計66
2.3.4 紫外成像儀67
第3章 紫外光學69
3.1 光學系統設計69
3.1.1 關鍵設計參量69
3.1.2 光學性能及像質72
3.1.3 設計過程及分析77
3.2 紫外光學材料79
3.2.1 一般描述79
3.2.2 玻璃80
3.2.3 晶體85
3.2.4 其他透紫外材料87
3.3 濾光器88
3.3.1 一般描述88
3.3.2 干涉濾光器89
3.3.3 吸收型濾光器93
3.3.4 聲光濾光器94
3.3.5 組合型96
3.4 窗口/整流罩96
3.4.1 窗口96
3.4.2 整流罩98
3.5 典型光學系統設計99
3.5.1 反射式紫外光學系統99
3.5.2 折反式紫外光學系統101
3.5.3 折射式紫外光學系統102
3.5.4 光學機械設計110
第4章 紫外探測器112
4.1 光電真空紫外探測器112
4.1.1 主要組成單元112
4.1.2 典型器件123
4.2 固體紫外探測器130
4.2.1 光電二極管130
4.2.2 光敏電阻133
4.2.3 紫外擴譜CCD134
4.2.4 寬禁帶探測器143
4.3 混合組件148
4.3.1 ICCD組件148
4.3.2 電子轟擊CCD154
4.3.3 組件的性能評估比較155
4.4 小結164
第5章 信號檢測與處理166
5.1 光子信號的統計特性166
5.1.1 光子速率166
5.1.2 輻射源發射光子的泊松分布167
5.2 光子計數169
5.2.1 基本原理169
5.2.2 光電子脈沖的輸出特性170
5.2.3 檢測電路172
5.2.4 光子計數方法的優點177
5.3 光子計數成像177
5.3.1 光子計數成像器件的讀出方式178
5.3.2 檢測原理及解算方法179
5.3.3 檢測電路185
5.4 模擬圖像的采集與處理190
5.4.1 采集190
5.4.2 處理193
5.5 數字圖像的處理及目標檢測196
5.5.1 圖像的預處理196
5.5.2 點源目標的檢測200
第6章 系統設計209
6.1 基本設計理論209
6.1.1 基礎物理知識209
6.1.2 系統設計的若干理論問題214
6.1.3 系統輸出SNR及探測距離218
6.2 成像型紫外告警系統220
6.2.1 概述220
6.2.2 紫外成像傳感器222
6.2.3 信號處理226
6.3 概略型紫外告警系統231
6.3.1 概述231
6.3.2 紫外概略傳感器232
6.3.3 信號處理233
6.3.4 應用方式235
6.4 天基紫外預警系統236
6.4.1 工作原理236
6.4.2 主要性能分析237
6.5 紫外超光譜成像探測系統239
6.5.1 概述239
6.5.2 工作原理240
6.5.3 系統模型及內涵240
6.6 紫外通信系統248
6.6.1 工作原理及特點248
6.6.2 系統組成250
6.6.3 紫外通信的應用256
6.7 紫外制導系統257
6.7.1 工作原理257
6.7.2 尋的器261
第7章 仿真測試與試驗評估263
7.1 數字仿真評估263
7.1.1 探測系統仿真模型263
7.1.2 傳感器性能模型264
7.1.3 系統性能評估模型266
7.1.4 仿真評估途徑267
7.2 半實物仿真測試269
7.2.1 紫外場景仿真的要求269
7.2.2 半實物仿真體系結構270
7.2.3 半實物仿真的基本組成272
7.2.4 仿真測試的應用273
7.3 內場性能測試274
7.3.1 成像品質275
7.3.2 靈敏度及視場276
7.3.3 空間分辨力277
7.3.4 反應時間/探測概率278
7.4 外場試驗評估279
7.4.1 地面靜態外場試驗279
7.4.2 地面動態外場試驗285
7.4.3 飛行試驗287
7.5 紫外目標模擬器288
7.5.1 設計要求288
7.5.2 紫外輻射源的模擬289
7.5.3 遠場紫外模擬器291
7.5.4 近場紫外模擬器293
7.5.5 性能測試295
參考文獻296
0.1 概念定義1
0.2 系統應用4
0.2.1 概述4
0.2.2 典型應用5
第1章 輻射源11
1.1 導彈11
1.1.1 火箭發動機工作機制12
1.1.2 輻射機理14
1.2 飛機19
1.3 人工輻射源21
1.3.1 氣體放電光源21
1.3.2 發光二極管26
1.3.3 超高溫黑體29
1.3.4 紫外激光器29
1.4 自然輻射源32
1.4.1 太陽32
1.4.2 大氣36
1.4.3 氣輝37
1.4.4 閃電37
1.5 背景雜波環境38
第2章 輻射傳輸及測量40
2.1 中紫外輻射的大氣傳輸40
2.1.1 大氣40
2.1.2 紫外輻射衰減機理43
2.1.3 輻射傳輸的LOWTRAN計算49
2.2 紫外輻射的測量55
2.2.1 紫外輻射傳輸的測量55
2.2.2 輻射源的測量計算57
2.3 紫外輻射的測量儀器58
2.3.1 輻射計60
2.3.2 光譜輻射計65
2.3.3 成像光譜輻射計66
2.3.4 紫外成像儀67
第3章 紫外光學69
3.1 光學系統設計69
3.1.1 關鍵設計參量69
3.1.2 光學性能及像質72
3.1.3 設計過程及分析77
3.2 紫外光學材料79
3.2.1 一般描述79
3.2.2 玻璃80
3.2.3 晶體85
3.2.4 其他透紫外材料87
3.3 濾光器88
3.3.1 一般描述88
3.3.2 干涉濾光器89
3.3.3 吸收型濾光器93
3.3.4 聲光濾光器94
3.3.5 組合型96
3.4 窗口/整流罩96
3.4.1 窗口96
3.4.2 整流罩98
3.5 典型光學系統設計99
3.5.1 反射式紫外光學系統99
3.5.2 折反式紫外光學系統101
3.5.3 折射式紫外光學系統102
3.5.4 光學機械設計110
第4章 紫外探測器112
4.1 光電真空紫外探測器112
4.1.1 主要組成單元112
4.1.2 典型器件123
4.2 固體紫外探測器130
4.2.1 光電二極管130
4.2.2 光敏電阻133
4.2.3 紫外擴譜CCD134
4.2.4 寬禁帶探測器143
4.3 混合組件148
4.3.1 ICCD組件148
4.3.2 電子轟擊CCD154
4.3.3 組件的性能評估比較155
4.4 小結164
第5章 信號檢測與處理166
5.1 光子信號的統計特性166
5.1.1 光子速率166
5.1.2 輻射源發射光子的泊松分布167
5.2 光子計數169
5.2.1 基本原理169
5.2.2 光電子脈沖的輸出特性170
5.2.3 檢測電路172
5.2.4 光子計數方法的優點177
5.3 光子計數成像177
5.3.1 光子計數成像器件的讀出方式178
5.3.2 檢測原理及解算方法179
5.3.3 檢測電路185
5.4 模擬圖像的采集與處理190
5.4.1 采集190
5.4.2 處理193
5.5 數字圖像的處理及目標檢測196
5.5.1 圖像的預處理196
5.5.2 點源目標的檢測200
第6章 系統設計209
6.1 基本設計理論209
6.1.1 基礎物理知識209
6.1.2 系統設計的若干理論問題214
6.1.3 系統輸出SNR及探測距離218
6.2 成像型紫外告警系統220
6.2.1 概述220
6.2.2 紫外成像傳感器222
6.2.3 信號處理226
6.3 概略型紫外告警系統231
6.3.1 概述231
6.3.2 紫外概略傳感器232
6.3.3 信號處理233
6.3.4 應用方式235
6.4 天基紫外預警系統236
6.4.1 工作原理236
6.4.2 主要性能分析237
6.5 紫外超光譜成像探測系統239
6.5.1 概述239
6.5.2 工作原理240
6.5.3 系統模型及內涵240
6.6 紫外通信系統248
6.6.1 工作原理及特點248
6.6.2 系統組成250
6.6.3 紫外通信的應用256
6.7 紫外制導系統257
6.7.1 工作原理257
6.7.2 尋的器261
第7章 仿真測試與試驗評估263
7.1 數字仿真評估263
7.1.1 探測系統仿真模型263
7.1.2 傳感器性能模型264
7.1.3 系統性能評估模型266
7.1.4 仿真評估途徑267
7.2 半實物仿真測試269
7.2.1 紫外場景仿真的要求269
7.2.2 半實物仿真體系結構270
7.2.3 半實物仿真的基本組成272
7.2.4 仿真測試的應用273
7.3 內場性能測試274
7.3.1 成像品質275
7.3.2 靈敏度及視場276
7.3.3 空間分辨力277
7.3.4 反應時間/探測概率278
7.4 外場試驗評估279
7.4.1 地面靜態外場試驗279
7.4.2 地面動態外場試驗285
7.4.3 飛行試驗287
7.5 紫外目標模擬器288
7.5.1 設計要求288
7.5.2 紫外輻射源的模擬289
7.5.3 遠場紫外模擬器291
7.5.4 近場紫外模擬器293
7.5.5 性能測試295
參考文獻296
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