[发明专利]一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置及方法

说明书

本发明公开一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置及方法，该装置的光源、光源端光学准直镜、红外滤光片、水平光偏振片、光电陶瓷、垂直光偏振片、探测端光源准直镜和红外探测器均以光轴为中心依次排列；水平光偏振片与垂直光偏振片分别按偏振光的垂直方向放置在光电陶瓷的左侧和右侧；电极分别安装在光电陶瓷上侧和下侧，用于对光电陶瓷施加电压进而改变光电陶瓷对光能量的透过率。红外探测器用于记录光电陶瓷对光能量的透射值。电流显示器与红外探测器相连接，检测红外探测器输出电流的变化。利用透过率与施加电压的对应关系，通过对电压调制的方式代替以往机械控制的方式，实现在低冷环境下从0％至100％的电压控制的红外能量简便快捷调制。

技术领域

本发明涉及光学能量调制技术领域，特别是一种基于光电光电陶瓷的红外能量调制装置及方法。

背景技术

随着新一代高性能红外制导、导弹武器系统的快速发展，红外制导仿真作为主要的设计和验证手段，在武器系统的论证、总体设计、制导控制组合的研制和型号鉴定使用等方面得到了越来越广泛的应用，因此对红外仿真系统的性能及可靠性提出了更新更高的要求。

红外制导探测器在同一波段范围不同作用距离下接收到的红外目标辐射能量是不同的，红外探测器可以通过接收到红外目标的辐射能量的数据对该目标的距离做出较为准确的估计，目标距离的准确估计对导弹武器系统有着重要的作用。

作为红外仿真系统重要组成部分的红外目标模拟系统，就必须在整个仿真过程中做到对目标红外辐射能量做到精确调制，已达到对红外目标精确模拟的目的。目前对红外目标能量调制的方式是通过黑体温度和传统的红外渐变滤光片进行两级调制，但由于黑体温度从开始变化到稳定所需的时间太长，因此调制红外辐射能量的大小主要还是通过渐变滤光片来完成，但由于渐变滤光片是通过快速机械运动完成能量连续变化的过程，使得在一些极端环境(如低冷环境)条件下，使用该方法进行红外能量调制极为困难。根据以上的分析，现有的红外能量调制方式已经不能够满足未来新型环境条件下红外成像制导仿真的需求。

因此，需要提供一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置及方法，利用电压调制的方式代替以往机型控制的复杂方式，有效地实现对红外辐射能量便捷调制，并且由于光电陶瓷材料可在低冷环境下稳定工作，从而能够实现在低冷环境下从0％至100％的电压控制的红外能量简便快捷调制的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置及方法，解决如何建立和确定光电陶瓷透过率与施加电压的对应关系，以及光电陶瓷材料性质相对稳定的特征，实现在低冷环境下从0％至100％的电压控制的红外能量简便快捷调制的能力。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明公开一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置，该装置包括光源、光学准直镜组、光电陶瓷红外能量调制器、红外探测器和电流显示器；所述光学准直镜组包括光源端光学准直镜和探测端光源准直镜；所述光电陶瓷红外能量调制器包括红外滤光片、偏振镜组、光电陶瓷、电极；所述偏振镜组包括水平光偏振片和垂直光偏振片。

所述光源、光源端光学准直镜、红外滤光片、水平光偏振片、光电陶瓷、垂直光偏振片、探测端光源准直镜和红外探测器均以光轴为中心依次排列；所述水平光偏振片与垂直光偏振片分别按偏振光的垂直方向放置在光电陶瓷的左侧和右侧；所述电极分别安装在光电陶瓷上侧和下侧，用于对光电陶瓷施加电压进而改变光电陶瓷对光能量的透过率。

所述红外探测器，用于记录光电陶瓷对光能量的透射值。

所述电流显示器与红外探测器相连接，检测红外探测器输出电流的变化。

优选地，所述光源为黑体辐射源。

优选地，所述电流显示器为皮安表。

本发明还公开了一种基于光电陶瓷的红外能量调制装置的调制方法，该方法步骤包括：