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第1章 概论&何启予 1

1.1概述 1

1.2红外导引头的概念及组成 3

1.2.1概念 3

1.2.2组成 3

1.3红外导引头的地位与作用 31

1.4红外导引头总体设计的准则 32

1.4.1设计依据 33

1.4.2确定主要技术方案 34

1.5红外导引技术的发展 35

1.5.1红外点源抗干扰导引头 36

1.5.2红外成像导引头 37

参考文献 38

第2章 光学系统&金国样 40

2.1概述 40

2.1.1红外辐射的传播特性 42

2.1.2光学系统的主要参数 44

2.1.3影响光学系统像质的主要因素 47

2.1.4像质评价 52

2.2红外点源导引头光学系统 53

2.2.1旋转调制盘系统 53

2.2.2章动系统 60

2.3红外成像导引头光学系统 66

2.3.1光机扫描成像系统 66

2.3.2凝视系统 73

2.4红外光学材料 74

2.4.1玻璃 75

2.4.2晶体 81

2.5特殊光学元件 87

2.5.1滤光片及增透膜 87

2.5.2调制盘制备工艺 95

2.5.3复制元件 96

参考文献 98

第3章 红外探测器&周茂树 99

3.1概述 99

3.2红外探测器的类别和工作原理 100

3.2.1光伏型探测器 101

3.2.2光导型探测器 102

3.2.3光磁电探测器 103

3.2.4光电子发射探测器 103

3.2.5热释电探测器 105

3.2.6其他探测器 105

3.3红外探测器特性参数 106

3.3.1光谱响应 106

3.3.2探测器噪声 106

3.3.3响应率 108

3.3.4时间常数 109

3.3.5噪声等效功率 109

3.3.6探测率 109

3.3.7量子效率 111

3.3.8视场 111

3.4红外探测器参数测量 112

3.4.1响应率的测量 112

3.4.2噪声的测量 114

3.4.3响应时间常数的测量 114

3.4.4噪声等效功率的计算 116

3.4.5探测率的计算 116

3.4.6量子效率的测量 116

3.4.7探测器阻抗的测量 116

3.5红外探测器性能背景限 117

3.5.1光导型探测器性能背景限 117

3.5.2光伏型探测器性能背景限 117

3.5.3热探测器的性能极限 118

3.6红外探测器的应用 119

3.7红外探测器今后发展方向 120

参考文献 123

第4章 锑化铟红外探测器&周茂树 124

4.1概述 124

4.2锑化铟单晶的制备 125

4.2.1铟和锑的处理 125

4.2.2铟和锑的合成 125

4.2.3锑化铟锭条的区熔提纯 126

4.2.4锑化铟单晶生长 126

4.2.5锑化铟单晶的纯度 128

4.2.6锑化铟电学参数的控制 130

4.2.7锑化铟单晶的位错 131

4.2.8锑化铟单晶电学参数均匀性 134

4.3锑化铟单晶的基本特性 136

4.3.1锑化铟的能带结构 136

4.3.2光学特性 137

4.3.3电学特性 138

4.3.4锑化铟的杂质和缺陷 143

4.3.5锑化铟位错密度的测试 145

4.4光伏型探测器设计的理论基础 146

4.4.1器件参数设计 146

4.4.2探测器对材料参数的要求 153

4.4.3光伏型探测器的结构设计 155

4.4.4光伏型探测器的制备工艺 158

4.4.5光伏型探测器性能参数测量 162

4.1.6 371型光伏探测器的性能参数 164

4.4.7影响探测器可靠性的因素 167

4.5光导型探测器 171

4.5.1光导型探测器的设计与材料参数 171

4.5.2光导型探测器的制备工艺 173

4.6多元锑化铟探测器 175

4.6.1多元锑化铟探测器对材料的要求 175

4.6.2器件制作工艺 176

4.6.3多元器件性能参数 177

参考文献 178

第5章 碲镉汞探测器&周茂树 181

5.1概述 181

5.2碲镉汞晶体结构及光学电学特性 182

5.2.1碲镉汞晶体的基本特性 182

5.2.2碲镉汞晶体的光学性质 187

5.2.3碲镉汞材料的电学特性 190

5.3碲镉汞晶体生长 201

5.3.1淬火—固态再结晶法（简称再结晶法） 201

5.3.2控汞压法 207

5.3.3碲溶剂法 214

5.4碲镉汞薄膜生长方法 218

5.4.1液相外延法 218

5.4.2金属有机物化学气相淀积 222

5.4.3分子束外延 223

5.4.4衬底材料 224

5.5碲镉汞探测器 226

5.5.1光伏型探测器的物理基础 226

5.5.2光伏型探测器特性参数与器件设计 229

5.5.3光伏型探测器设计考虑 233

5.5.4光伏型探测器制备工艺 236

5.6光导探测器的物理参数与器件工艺 241

5.6.1响应波长 241

5.6.2光谱响应率 242

5.6.3探测器的噪声 242

5.6.4探测测率 243

5.7光导探测器工艺 246

5.7.1探测器对材料的要求与筛选 246

5.7.2光导探测器的芯片工艺 247

5.8碲镉汞焦平面阵列探测器 249

参考文献 252

第6章 微型制冷器&周茂树 256

6.1概述 256

6.2红外探测器对微型制冷器的要求 257

6.3节流式制冷器的原理与设计 259

6.3.1节流式制冷器原理 259

6.3.2节流式制冷器的设计 261

6.4节流式制冷器的性能和应用 265

6.4.1耗气速率 265

6.4.2制冷功率 265

6.4.3制冷启动时间 266

6.4.4应用实例 267

6.5快速制冷的节流式制冷器 267

6.5.1实现快速制冷的技术途径 267

6.5.2无杜瓦封装探测器的快速制冷 271

6.6双相传输制冷器 272

6.6.1双相传输机理简述 272

6.6.2流量控制 273

参考文献 274

第7章 红外点源导引头&何启予 275

7.1概述 275

7.1.1红外点源导引头特点 276

7.1.2关于红外点源导引头总体设计问题 277

7.2搜索系统 282

7.2.1导引头搜索系统参数 283

7.2.2带有稳定光轴的小视场搜索系统 284

7.2.3采用多元探测器的大视场搜索系统 286

7.2.4搜索程序和逻辑设计 288

7.3目标信号调制 289

7.3.1光学调制的基本概念与有关设计问题 290

7.3.2调制盘系统 293

7.3.3小视场扫描系统（非调制盘系统） 300

7.4目标信号检测 303

7.4.1目标信号的统计检测 304

7.4.2导引头的探测概率与虚警率 306

7.4.3捕获电路设计 307

7.4.4抗干扰能力 311

7.4.5两种捕获电路比较 312

7.5目标信号处理 315

7.5.1红外探测器的偏置与低噪声前放的设计 316

7.5.2滤波器与干扰的抑制 324

7.5.3信号动态范围及其控制 331

7.5.4误差分解 336

7.5.5基准信号与鉴相电路 340

7.5.6调制机构的驱动电源 342

7.5.7其他常用的信息处理电路 347

7.6角跟踪系统 356

7.6.1简易的红外跟踪系统模型 356

7.6.2跟踪系统设计 358

7.6.3跟踪系统性能 363

7.6.4导引头回路的数字仿真 365

7.6.5导引头的姿态稳定 368

7.6.6实用红外跟踪系统举例 371

7.7红外系统分析 373

7.7.1红外导引头作用距离方程 373

7.7.2红外导引头灵敏度判据 386

7.8红外导引头性能测试 387

7.8.1导引头灵敏度测试与标定 387

7.8.2跟踪速度与跟踪误差的测试 390

7.8.3导引头的外场试验 391

7.8.4导引头例行试验 393

7.8.5飞行试验 395

参考文献 396

第8章 红外成像导引头&何启予 399

8.1概述 399

8.1.1当代军事战略思想提出的需求 399

8.1.2红外成像导引技术的特点 401

8.1.3红外成像导引技术发展情况 402

8.2红外成像导引头组成、功能及设计 403

8.2.1组成与功能 403

8.2.2红外成像导引头设计 409

8.3红外成像器设计 413

8.3.1基本设计原则 413

8.3.2红外成像器的扫描方式 416

8.3.3主要参数的描述 422

8.3.4信号处理 426

8.3.5红外成像器设计方法 430

8.4红外成像器性能评价 445

8.4.1红外成像器作用距离方程 445

8.4.2红外成像器性能测试与评价 450

8.5凝视红外成像器 456

8.5.1红外成像器现状与发展趋势 456

8.5.2凝视红外成像器设计的有关问题 458

8.6视频信号处理器设计（软件主要算法） 461

8.6.1红外图像视频信号处理主要特点 461

8.6.2预处理 461

8.6.3目标识别 464

8.6.4目标跟踪 472

8.6.5目标精确定位（亚像元定位） 475

8.6.6被动测距 476

8.7视频信号处理器硬件设计 476

8.7.1通用机为主系统 477

8.7.2快速通用处理机的使用 477

8.7.3专用高速信号处理芯片的使用 477

8.7.4图像处理专用处理芯片的使用 478

8.7.5专用图像处理机的研制 478

8.8人工智能与视频信号处理发展方向 478

8.8.1智能导引头的基本概念 478

8.8.2人工智能视频信号处理器的基本组成 479

8.8.3视频信号处理器发展方向 480

8.9红外成像导引仿真 481

8.9.1数字仿真特点与内容 482

8.9.2半实物仿真 483

参考文献 490