红外成像导引头的结构设计

太赫兹导引头以太赫兹导引头（Terahertz waveguide header）是一种用于引导以太赫兹波的装置，它具有很高的波导传输效率和较低的传输损耗。

以太赫兹波（Terahertz wave）是介于红外与微波之间的电磁波，具有非常重要的潜在应用价值。

以太赫兹波的频率范围从100 GHz 到10 THz，波长范围从3000微米到30微米。

以太赫兹波在无线通信、生物医学成像、安全检测等领域都具有广阔的应用前景。

以太赫兹波的引导与传输一直是个难题，由于其波长较短，穿透深度有限，容易受到空气中吸收、散射和反射等因素的影响。

因此，设计高效的以太赫兹导引头对于以太赫兹波的应用具有重要意义。

以太赫兹导引头的设计需要考虑以下几个方面：波导材料的选择、波导结构的设计和优化、波导之间的连接等。

波导材料的选择是基础，常见的材料有金属、介质和半导体。

金属具有良好的导电性能，但会引起较大的损耗；介质材料通常具有较低的损耗，但需要满足一定的折射率和介电常数要求；半导体材料由于其特殊的电学性质，在以太赫兹波导中也有广泛应用。

波导结构的设计和优化是提高以太赫兹导引头性能的关键。

常见的波导结构有矩形波导、金属隧道波导和光子晶体波导等。

矩形波导是一种简单的结构，具有较高的传输效率和较低的传输损耗，但在实际应用中需要注意尺寸和制备工艺的限制；金属隧道波导通过金属纳米结构形成的隧道来引导波导，具有较大的传输带宽和较低的传输损耗；光子晶体波导则是利用周期性结构的光子晶体来引导波导，具有较高的传输效率和较低的传输损耗。

波导之间的连接也是以太赫兹导引头设计的重要考虑因素。

常见的连接方式有直接焊接、光纤连接和微带线连接等。

直接焊接是一种常用的连接方式，可以实现较低的传输损耗和较高的耦合效率；光纤连接可以实现远距离传输和较大的传输带宽，但需要注意光纤与波导之间的匹配问题；微带线连接是一种简单、灵活的连接方式，适用于小尺寸和集成化的应用。

除了以上几个方面，以太赫兹导引头设计还需要考虑波导的模式耦合和优化、波导的阻抗匹配、传输损耗的补偿等问题。

第五章红外跟踪系统1．红外跟踪系统的基本原理：如图5-1所示，由无穷远目标辐射来的红外辐射能量透过整流罩照射到主反射镜上，经聚焦并反射到次反射镜子上，由次反射镜反射后，再经校正透镜进一步聚焦，最后成像于调制盘上，红外福射经调制盘调制后成为调制信号，目标像点在调制盘上所处的位置与目标在空间相对光轴的位置是一一对应的，因此，通过光学系统聚焦以及调制盘制后的信号，可以确定目标偏离光轴的大小和方位。

非制冷红外焦平面VO X（如VO2等）图5-1 光学系统结构示意图2．红外跟踪系统的组成如图5-1所示，红外跟踪系统由整流罩，主反射镜，次反射镜，校正透镜，调制盘，浸没透镜，光敏电阻和伞型光栏等元件组成，其各元件的主要功能如下：1）、整流罩：是一个半球形同心透镜，作为导弹头部的外壳。

它是一块负透镜，其作用为校正主反射镜的球差及作导引头的密封。

整流罩在导引头工件波段内有高的透过性能，亦即吸收、反射作用很小。

这种导弹的整流罩采用氟化镁多晶制成。

耐高温、机械强度高。

2）、主反射镜：起聚焦作用，它给整个光学系统带来正球差。

焦距f＇=41.18mm，直径47.2mm，材料为K8玻璃，凹面上真空镀铝以减少入射辐射能损失。

3）次反射镜：用来折叠光路，同样为K8玻璃，表面镀铝。

4）校正透镜：用来把伞形光阑、平面反射镜等零件与镜筒连接在一起，起支撑作用。

另一方面因消除像差的需要而在次镜之后加入这样一个凸透镜，可以进一步消除剩余像差。

支撑透镜材料为氟化镁多晶。

5）伞形光阑：限制目标以外的杂散光线直射入系统光敏元件上的辅助光阑。

为了更有效地消除杂散光，伞形光阑上设有消光槽，各元件不通光部分都进行黑化处理。

6）场镜：可把通过调制盘的辐射能会聚到探测器光敏层上；另一方面，加入场镜后原来经物镜聚焦的照度不均匀的目标像斑，经焦面后发散的光线折向光轴，使光能均匀地分布在探测器的光敏层上。

场镜采用平凸透镜。

场镜材料为氟化镁单晶，在工作波段内有良好的透过率（一般紧贴调制盘后面）。

第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月V ol.36 Supplement Infrared and Laser Engineering Sep.2007收稿日期：2007-08-20红外窗口/整流罩技术新进展张荣实（天津津航技术物理研究所，天津 300192）摘要：随着红外制导技术的发展，红外窗口/整流罩技术自身已经发展成为一个特殊的技术领域。

为了全面概括红外窗口/整流罩技术发展情况，介绍和分析了相关专业技术取得的进展：（1）红外窗口/整流罩材料制备技术；（2）气动整流罩设计与制造技术；（3）红外窗口/制冷技术；（4）红外窗口/整流罩镀膜及光学加工技术；（5）红外窗口/整流罩性能测试。

关键词：红外窗口；气动整流罩；头罩制冷中图分类号：TN21 文献标识码：A 文章编号：1007-2276(2007)增(探测与制导)-0114-06 Recent advances in infrared window and dome technologiesZHANG Rong-shi(Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics,Tianjin 300192,China)Abstract: As the technology of heat-seeking systems has been making great advances, it requires high performance infrared windows and domes. Infrared windows and domes technologies have become an independent specialization and made a lot of progresses in:(1)Fabrication of infrared materials;(2) Design and manufacture of aerodynamic domes; (3)Windows and domes cooling; (4)Coating for windows and domes; and Optical manufacturing; (5)Testing of windows and domes.Key words:Infrared-windows; Aerodynamic-dome; Dome cooling0 引言红外窗口/整流罩作为红外成像导引头的关键部件之一，位于成像系统的最前端，它不但要承受空气动力的负荷，而且要防止雨点、沙粒等对成像系统的侵蚀破坏。

第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月、，01．36Suppl e玎∞nt I玎血ared and Las er Engi n∞抽g S e p．2007红外成像制导技术的发展任宁(东北电子技术研究所，辽宁锦州121000)摘要：介绍了红外成像制导技术的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出了在现代战争中发展红外成像制导技术的优势和重要性，重点探讨了几种红外成像导引头的技术性能及其特点；最后分析了红外成像制导技术的未来发展趋势。

关键词：红外成像；制导技术中圈分类号：TN976文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)．0099一04D eV el opm e nt of t he i nf r ar ed i m a酉ng qui dance t e c hnol ogyR E N N i I l g侧伽岫Res％rch hgt i m l嚣of E1e c tr0植c T c曲nol og yJl nzhou121000，(撕na)A bs t r act：T he pr oces s of de V el opm ent of t Il e i n丘a r ed I I I l a gi ng gui dance t echno l ogy and equi pm ent si n all cout r i e s oV e r也e w od d and i ts m odi f i cat i on a r e des cr i pt ed．The t ec hI l i que per f b咖ance观dprope r t i es of t hei11胁∞ed I Inagi n g gl l i ded s eeker a豫di s cusse d and m ei r deV e l opm ent t endaI l cy啪锄al yz ed．K ey啪r ds：Inf陆ed hI l agi ng；G ui de d t echno l ogyO引言1800，有效作用距离远，抗干扰性好。