一种红外摄像光学增强系统的制作方法

本发明涉及一种红外摄像光学增强系统，其作用可以实现光信号增强，可结合相关测试系统应用到工程材料、构件的高速温度测量领域。

背景技术：

在当今的国际复杂环境下，精确制导在军事领域中起着十分重要的角色；通过红外高速跟踪目标自身所辐射的红外能量来实现精确制导已经成为军事战略的发展趋势，它具有隐蔽性好和抗电子干扰性，因此红外搜索跟踪系统将在所有依赖于监视优势的军事领域中起越来越重要的作用；同时随着复合材料在航空航天、防弹装甲领域内的广泛应用,高速冲击损伤、变形状态和破坏机理日益受到科研人员的重视，已成为当前复合材料领域的研究重点和热点之一，有着重要的学术意义和工程应用价值；由于高速冲击性能测试需要高速红外摄像设备，国内高速红外摄像设备发展比较落后，相应设备已不能跟上测试需求，国外对此进行技术封锁，且对国内进行禁售和价格昂贵，防止国内研究人员从事军事方面或特殊场合使用，基于目前各国之间的严峻形势，因此需要打破国外技术封锁，发展高速红外摄像设备，从而为航天航空及军事领域进一步研究奠定坚实基础；在高速红外摄像设备研制中，光学增强系统是一个十分关键的枢纽，它可以使得光信号强度提高，有利于光信号的采集，从而实现高速冲击下材料表面温度场的分布的记录，为冲击损伤、破坏机理的研究奠定了基础；

目前主要采用透镜放大信号的方式，由于红外信号在透镜中传播，透镜具有一定厚度，从而导致部分波长的红外信号很好的穿过，限制了大范围波长的红外信号，使得研究范围变窄。本发明利用金膜反射放大的方法，可以使得大部分红外光反射聚集，起到了很好的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种红外摄像光学增强系统，使其可以应用到高速冲击下红外信号的收集，达到光信号强度增强的目的；

本发明的目的是通过下述技术方案实现的；

一种红外摄像光学增强系统，该系统主要包括激光器、第一反射镜、光栅靶、光路调节箱、第二反射镜、CCD相机、固定板、移动板；

所述的光路调节箱在同一侧面对称开设两个通孔，通孔处安装有十字的有机玻璃，即为右调光口和左调光口，用于调节光路的中心；所述的光路调节箱的箱内放置有小调节架、凸面镜、大调节架和凹面镜；光路调节箱通过升降固定装置固定在固定板上；小调节架与凸面镜固定连接，用于调整凸面镜的位置；大调节架与凹面镜固定连接，用于调整凹面镜的位置；

所述的激光器固定在第一滑轨上；所述的第一反射镜、光栅靶固定在第三滑轨上，第一滑轨和第三滑轨直角固定连接；所述的CCD相机、第二反射镜固定在第二滑轨上，第一滑轨和第三滑轨固定在移动板上，第二滑轨固定在固定板上；移动板可从固定板上拆除和连接；

激光器发出的激光被第一反射镜反射后依次穿过光栅靶与右调光口，然后被凹面镜和凸面镜反射后通过左调光口从光路调节箱中射出，最后经过第二反射镜反射后被CCD相机采集；

所述的凸面镜的顶点位于凹面镜的焦点处，可以使得光线沿左调光口中心射出；

所述的凸面镜和凹面镜表面蒸镀一层厚度为1000埃的金膜；

所述的光栅靶表面刻有10线/mm的光栅；

有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性成果：本发明通过将调节光路固定在光路调节箱内，一方面光路调节箱可以实现元件的准确定位，容易达到既定的效果，另一方面可以减小噪声对信号的干扰，提高了图像信噪比，有利于真实信息的获取；本发明中固定光路调节箱的固定板和发射靶的移动板可拆卸和连接，方便调节和固定所测对象的位置，简化了后续试验的调节过程，提高了测试效率；

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

其中：1-激光器；2-第一反射镜1；3-光栅靶；4-光路调节箱；5-小调节架；6-凸面镜；7-大调节架；8-凹面镜；9-右调光口；10-左调光口；11-第二反射镜；12-CCD相机；13-第一滑轨；14-固定板；15-移动板；16-第二滑轨；17-第三滑轨。

具体实施方式

现结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明；

实施例1

一种红外摄像光学增强系统，如图1、2所示，该系统主要包括激光器1、第一反射镜2、光栅靶3、光路调节箱4、第二反射镜11、CCD相机12、固定板14、移动板15；

所述的光路调节箱4在同一侧面对称开设两个通孔，通孔处安装有十字的有机玻璃，即为右调光口9和左调光口10，用于调节光路的中心；所述的光路调节箱4的箱内放置有小调节架5、凸面镜6、大调节架7和凹面镜8；光路调节箱4通过升降固定装置固定在固定板14上；小调节架5与凸面镜6固定连接，用于调整凸面镜6的位置；大调节架7与凹面镜8固定连接，用于调整凹面镜8的位置；所述的激光器1固定在第一滑轨13上；所述的第一反射镜2、光栅靶3固定在第三滑轨17上，第一滑轨13和第三滑轨17直角固定连接；所述的CCD相机12、第二反射镜11固定在第二滑轨16上，第一滑轨13和第三滑轨17固定在移动板15上，第二滑轨16固定在固定板14上；移动板15可从固定板14上拆除和连接；

所述的凸面镜6的顶点位于凹面镜8的焦点处，可以使得光线沿左调光口10中心射出；

所述的凸面镜6和凹面镜8表面蒸镀一层厚度为1000埃的金膜；

所述的光栅靶3表面刻有10线/mm的光栅；

调节过程的主要步骤如下：

一、激光点高度的调节：实验前将光栅靶3取走，通过激光器1发出的激光调整激光器1的高度，以及第一反射镜2的的角度和高度，确保激光光斑从右调光口9中心点射入；

二、凹面镜和凸面镜的调节：通过调节大调节架7、小调节架5和光路调节箱4使得激光光斑经反射后从凹面镜8的中心点射出；

三、CCD相机的调节：根据激光光斑的位置调节CCD相机12的高度，使得激光光斑正好在CCD靶面的中心位置；

四、光栅靶的放置：将表面含有10线/mm栅线的光栅靶3放到第二滑轨16上，调节光栅靶3的高度使得激光光斑通过光栅靶3的中心位置；

五、图像采集：激光器1发出的激光被第一反射镜2反射后依次穿过光栅靶3与右调光口9，然后被凹面镜8和凸面镜6反射后通过左调光口10从光路调节箱4中射出，最后经过第二反射镜11反射后被CCD相机12记录栅线图像。