红外光学系统VIP免费

1 第二章 红外光学系统 光学系统在红外系统中的作用十分类似于用于接收目标回波的雷达天线,就是接收辐射能量，并把它传送给探测器。可见光和红外本质上都是电磁波，只是谱段不同，用于可见光系统设计的工程光学的基本理论和设计方法，同样可用于红外光学系统的设计。本章2.1 至2.4 节对光学 首先对此作简要介绍。但是，红外光学系统基本结构、材料、薄膜以及涉及光学系统与探测器耦合的辅助光学系统，有其特殊的一面，应予阐述。 2．1 光学基本定律 2．1．1 光的波动性 光的波动理论认为，光源是一个辐射电磁波的波源，光的传播就是波动的传播。光在真空中传播的速度为3×108m/s，在任何别的介质中的光速都要比真空中光速小。 光波是横波，其振动方向垂直于传播方向。机械简谐振动产生的横波的波动方程可表达为： )2cos(),(tzAtzy 式中： ),(tzy为t 时刻，空间位置为z 处的机械位移； A 为振幅， 为振动频率，2为园频率， 为初始相位角。 具有同一振动相位的空间两个相邻点之间的距 离 可称 为波长 ，例 如 两个相邻波峰 或 相邻波谷 之间的距 离 。波长 的倒 数 称 为波数 ，其单 位常 取 cm-1。在光谱学中使 用波数 比使 用波长 更 方便 。波动传播的速度即 波峰 或 波谷 传播速度，有：   TV 机械波是机械振动产生的，而 电磁波则 是电磁振荡 产生的，反 映 为电场 强 度E 和磁感 应强 度B 的时空变 化 ，其规 律可用麦 克 斯 韦 方程表述。由 于光对物 质的作用主 要是电场 的作用，在光学中大 多 数 情 况 下 只研 究 电场 强 度E 的规 律，E 矢 2 量即电矢量，也称为光矢量。 E 矢量、B 矢量和传播方向矢量相互垂直，构成右手螺旋。相对于传播轴，E 矢量的分布不一定是均匀分布的，这种分布的不均匀性称为偏振。实际光源有数目众多且相互无关的发光分子，它们的电矢量虽然还是垂直于传播方向，其取向与大小都随时间作无规则的变化，但各取向上电矢量的时间平均值是相等的，这样的光称为自然光（图中 a），只有单一取向的称为线偏振光，介于两者之间的是部分偏振光。 振动位相相同的各点在某一时刻所构成的曲面称为波面。波面可以是平面、球面或任何曲面。在各向同性的介质中，光能沿着波面的法线方向传播。在几何光学中，我们把光源发出的光抽象成无数条能传播能量的光线，光线也就是波面 的法...