摘要:为解决纯折射式光学系统不易实现长焦小型化设计以及纯反射式光学系统不易实现较大视场的技术问题，采用折反式光学结构形式设计了一种焦距为500 mm、工作波段为0.9~1.7 μm、F数为5的短波红外成像光学系统。该系统由抛物面主镜、二次曲面次镜以及后组透镜组成，光学系统总长度小于138 mm。设计结果表明，该系统结构紧凑、体积小、成像质量良好，在探测器对应的特征频率33 lp/mm处的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)值大于0.55，接近衍射极限。整机装配完成后进行了MTF测试及外景成像测试。实际测试结果与设计分析一致，满足应用需求。

摘要:随着碲镉汞材料和器件技术的不断发展，满足大视场、超高分辨率应用需求的超大阵列规模的红外探测器逐步投入工程应用，超大面阵探测器芯片的低温可靠性成为封装技术的重点研究内容。以某超大面阵碲镉汞混成芯片为研究对象，采用有限元仿真分析法研究了冷头材料体系、冷台外径、冷台的结构形式等因素对混成芯片低温应力和芯片光敏面低温变形的影响规律，最终优化设计出一套可满足超大面阵芯片低温可靠性要求的冷头结构和材料体系。仿真结果显示，该冷头体系硅电路低温下最大应力约为70 MPa，碲镉汞光敏区在低温下的变形约为30 μm。仿真结果能满足工程应用可靠性要求的经验仿真阈值，有效改进了超大面阵红外探测器的高可靠小型化封装技术。

摘要:杜瓦为红外焦平面探测器提供良好的低温工作环境以及光、机、电、热传输通道。其中冷台面支撑结构作为红外探测器的承载平台，承受设备运输、振动、冲击等作用，对支撑结构的强度提出了更高的要求。因此需要开发新型支撑结构以提高杜瓦的可靠性。根据红外探测器组件低传导漏热、高可靠性的需求，从宏观和微观的角度对不同的支撑结构材料进行分析，对比了两种成型工艺所制备的支撑结构对红外探测器设计制造的影响。与传统加工方式相比，采用数字光处理(Digital Light Procession, DLP)技术成型的氧化锆精度可达到±0.03 mm，与X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer, XRD)衍射峰标准卡片符合。这说明其纯度较高，且该技术能缩短工艺时长，优化封装流程。

摘要:红外大面阵(2560×2048)数字读出电路对芯片数据接口有高速、低功耗、强驱动能力的需求。采用0.18 μm 互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)工艺设计了4:1并串转换电路、电平转换电路以及采用预加重技术的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal, LVDS)驱动器电路。并串转换电路采用双沿采样的树形结构降低时钟频率，电平转换电路采用正反馈结构提升速度，LVDS驱动电路采用可编程电流大小的预加重副通路对主通路进行高频分量补偿，以保证驱动能力和提升高速信号的完整性。接口的数据传输速率可达到1 Gbit/s。当负载电容为2 pF时,一个通道的功耗为15.8 mW@1 Gbit/s；当负载电容为8 pF且打开预加重时，一个通道的功耗为19 mW@1Gbit/s，输出电压摆幅为350 mV，输出共模电平为1.21 V，LVDS驱动电路的所有参数均满足标准协议。

摘要:月球轨道器激光高度计(Lunar Orbiter Laser Altimeter, LOLA)是目前月球探测中获取数据量最大、精度最高的激光高度计，可为其他月球产品提供地理控制。然而由于定轨不确定性和激光指向偏差，部分激光剖面存在地理定位误差。针对这些异常轨道数据，提出了一种改进的激光自约束调整方法。首先基于坡度将与周围地形差异过大的激光剖面识别为异常轨，并使用其余轨道作为参考对其进行基于点密度的自约束轨道调整(根据参考点密度自动选取合适的调整策略)，最后合并两类轨道数据并进行最终调整，再将其作为改正后的结果。交叉点分析结果表明，该方法能有效校正异常轨道，从而提升数据精度。

摘要:为使高光谱成像技术能够在大幅面绘画类文物研究和保护中充分发挥面分析的优势，研制了大幅面高光谱扫描系统，同时建立了传统颜料数据库。与以往高光谱成像技术对文物进行的局部分析相比，该系统不仅提高了分析效率，而且可对绘画文物整体进行颜料鉴别和相对浓度分布研究，可以为绘画中复杂调色工艺的研究提供巨大的帮助。目前，已使用该系统对故宫博物院东华门天花彩画、纸本书画《丁观鹏画不二尊者图轴》、绢本书画《沈庆兰画贴落》和唐卡《吉祥天母画佛像》进行分析研究，并将其用于文物隐藏病害、隐藏墨迹、底稿线等信息的提取与增强，颜料成分鉴别和混合颜料工艺研究等方面，取得了良好的效果，对绘画类文物的研究与保护具有重要的意义。