無源光纖傳像系統(tǒng)傳像質(zhì)量的評價與優(yōu)化研究.pdf

1、博士學(xué)位論文無源光纖傳像系統(tǒng)傳像質(zhì)量的評價與優(yōu)化研究I摘要無源光纖傳像技術(shù)是一種應(yīng)用光纖傳像束作為中繼傳像器件的新型的圖像傳輸技術(shù)，其重要優(yōu)點是可實現(xiàn)光路彎曲及被動觀察條件下并行、實時的二維圖像傳輸，并可大大簡化長光路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減小儀器體積和重量，在軍事上和民用中均具有重要廣泛的應(yīng)用前景。本文對以光纖傳像束作為中繼傳像器件的光纖傳像系統(tǒng)的像質(zhì)評價與優(yōu)化問題進行了全面、系統(tǒng)和深入的理論研究。其中，重點對波分復(fù)用光纖傳像系統(tǒng)二維圖像的像質(zhì)優(yōu)

2、化機理、最佳色散量與最佳色散方向的選擇，以及影響系統(tǒng)成像效果的各種主要因素進行了深入的理論分析；并結(jié)合實際光纖望遠系統(tǒng)——光纖潛望鏡的研制，完成了光纖傳像系統(tǒng)像質(zhì)優(yōu)化的實用化、工程化實現(xiàn)研究。波分復(fù)用改善光纖傳像系統(tǒng)實用化技術(shù)關(guān)鍵的突破，以及在我國首次將其成功地應(yīng)用于軍用偵察裝備光纖潛望鏡中，為將無源光纖傳像技術(shù)與波分復(fù)用像質(zhì)優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合開辟新的更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域奠定了重要基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：光纖傳像束，成像質(zhì)量，像質(zhì)評價，波分復(fù)用，像質(zhì)優(yōu)化

3、博士學(xué)位論文無源光纖傳像系統(tǒng)傳像質(zhì)量的評價與優(yōu)化研究‘l’1緒言11本課題研究背景、目的和意義眾所周知，利用柔性光纖傳像束可實現(xiàn)直觀、并行、實時的二維圖像傳輸，并可大大簡化長光路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減小儀器體積和重量。但由于光纖傳像束要求作高密集度的相關(guān)排列，制造工藝難度很大，并且在制造過程中容易產(chǎn)生斷絲，此外，由于其結(jié)構(gòu)和傳像機理所產(chǎn)生的圖像網(wǎng)紋效應(yīng)。這些均在很大程度上限制了它的進一步廣泛應(yīng)用。因而，研究和探討光纖傳像系統(tǒng)像質(zhì)改善及優(yōu)化方法具有

4、重要的現(xiàn)實意義。同時，由于以光纖傳像束作為離散傳像元件與傳統(tǒng)成像光學(xué)元件組成的光纖傳像系統(tǒng)，具有離散成像特征，其傳像性能指標(biāo)與評價方法也有別于傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的像質(zhì)評價方法，長期以來其研究工作也相對薄弱，因而開展這一課題的深入研究具有重要的理論和實踐意義。本課題主要結(jié)合國家計委和總參批準(zhǔn)的型號項目——光纖潛望鏡的實際研制任務(wù)，從理論和實踐方面深入研究無源光纖傳像系統(tǒng)像質(zhì)評價與優(yōu)化技術(shù)，以及優(yōu)化方法在工程技術(shù)應(yīng)用方面的實現(xiàn)。通過該項目的實際設(shè)

5、計、研制和裝校全過程，從中尋找影響光纖傳像系統(tǒng)像質(zhì)的因素，并探討改善傳像質(zhì)量的技術(shù)途徑，提高無源光纖傳像系統(tǒng)的圖像傳輸質(zhì)量。該課題的研究對拓寬無源光纖傳像技術(shù)的應(yīng)用范圍，開發(fā)多種應(yīng)用需求的光纖傳像系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實意義。12國gq夕l光纖傳像技術(shù)發(fā)展概況與狀態(tài)纖維光學(xué)是近三十年來從近代光學(xué)領(lǐng)域發(fā)展起來的一門新的分支學(xué)科，它是研究光波在透明光學(xué)纖維中的傳輸機理、光纖元件的性能、制造工藝、測試，以及各種光纖應(yīng)用技術(shù)的學(xué)科。利用光纖傳像束傳