SWIR objective design using Seidel aberration theory
Seidel bozulum teorisi kullanılarak SWIR objektif tasarımı
- Tez No: 442168
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SİNAN KAAN YERLİ, YRD. DOÇ. DR. ONUR KESKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Optik sistemler durumsal farkındalıgı ve ISR yeteneklerini arttırmak için askeri sistemlerde kullanılmaktadır. Orta dalga kızılötesi ve uzun dalga kızılötesi dalgaboyları aralıgı atmosferik geçirgenligi olan, askeri gece görüs sistemlerinde kullanılan ilk dalga boylarıdır. Kısa dalga boyu kızılötesi dalga boyu aralıgı gece görüs sistemlerinde kullanılan diger dalga boyu aralıgıdır. Kısadalga boyu kızılötesi görüntüleme, yakın kızılötesi ve görünür bölge görüntüleme uygulamalarının bir uzantısıdır ve dalga aralıgı InGaAs dedektörleri için 0.9-1.7 um olarak tanımlanır. Atmosferdeki SWIR dalga boyundaki yayılım, yukarı atmosferdeki hidroksil iyonları tarafından yayılan gece ısımasından kaynaklanır. SWIR dalga boyunun sisli ve puslu havadan geçme, bulut ve dumandan geçme gibi NIR, VIS, MWIR ve LWIR dalga boylarına göre faydaları vardır. Bu tezde ince lens öntasarımıyla baslanılarak üçüncü derece aberasyon teorisi olarakta bilinen Seidel aberasyon teorisi kullanılarak SWIR dalga boyunda çalısan bir objektif tasarımı yapılacaktır. Ilk olarak, belli optik parameterelere göre optik yerlesim belirlenmistir. Linear optik bagıntılar kullanılarak, ideal lenslerle optik yerlesim yapılmıstır. Optik sistemin görüntü bozulumlarının metodolojik olarak düzeltilebilmesi için dalga klavuzu polinomsal açılımla ifade edilmistir. Üçüncü derece bilesenler ilk olarak ele alınmıs ve ideal tasarım kullanılarak ideal lens parametreleri belirlenerek düzeltilmistir. Ideal lensler üçüncü derece bilesen analizinde hesaplanan parametreler kullanılarak kalınlastırılmıs ve gerçeklenmistir. Üçüncü derece bilesenlerin düzeltilmesinden sonra, besinci derece görüntü bozulumları sayısal optimizasyon yöntemleri kullanılarak üçüncü derece görüntü bozulumlarıyla dengelenmistir. Son olarak, tolerans prosedürü tartısılmıs ve optik tasarımın üretim sonrası görüntü kalitesi toleranslandırma yöntemiyle hesaplanmıstır.
Özet (Çeviri)
Optical systems are used for increasing the situational awareness and Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (ISR) capabilities for military purposes. MWIR (Midwave infrared) and LWIR (Long wave infrared) waveband informations are the first two wavebands information in the atmospheric transmission window that are harnessed in military night vision optical systems. Another candidate of these operable wavebands is the SWIR (Shortwave infrared). Shortwave infrared (SWIR) imaging is an extension of Near Infrared (NIR) and visible (VIS) imaging applications and SWIR waveband is defined between 0.9-1.7 um for InGaAs SWIR detectors. SWIR radiation in the atmosphere is based on atmospheric night glow which is a phenomenon created by the hydroxyl ion emissions in the upper atmosphere. There are benefits of SWIR such as fog and haze penetration, cloud and smoke penetration over NIR, VIS, MWIR and LWIR bands. A SWIR objective optical design process is outlined in this thesis using Seidel aberration theory or namely third order aberration theory starting from the thin lens predesign. First, typical optical layouts are discussed with respect to certain optical specifications. Using paraxial optical relations, optical design is finalized using ideal lenses. Aberrations in an optical design are defined in terms of wavefront expansions in order to correct aberrations methodologically. Third order components of wavefront expansion are considered initially and corrected by the thin lens parameters of the paraxial design. Ideal thin lenses are realized and thickened by using the thin lens parameters which are calculated in third order analysis. After third order components are corrected perfectly, fifth order aberrations are balanced with third order aberrations using numerical optimization routines. Finally, tolerancing procedure is discussed and as built imaging quality of the optical design is calculated by tolerancing procedure.
Benzer Tezler
- Development and characterization of a megapixel SWIR imaging system
Megapiksel SWIR görüntüleme sistemi geliştirilmesi ve karakterize edilmesi
MUSTAFA ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Image fusion for improving spatial resolution of multispectral satellite images
Çoklu spektral görüntülerin alansal çözünürlüğünün görüntü birleştirme yöntemi ile geliştirilmesi
DENİZ ÜNLÜSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET LÜTFİ SÜZEN
- Toprakların bazı özelliklerinin spektral karakterizasyonunun araştırılması
Determination of spectral characterization of some soil properties
MEHMET ALİ ÇAKAL
- Paddy-rice leaf area index (LAI) estimation using radar and optical imagery
Radar ve optik görüntüler kullanarak çeltik bitkisi yaprak alan indeks kestirim
ELNAZ NAJATISHENDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ERTEN
- Evaluating BFAST algorithm in landsat time series analysisof monitoring deforestation dynamics in coniferousand deciduous forests
Landsat zaman serisi ile iğne ve geniş yapraklı ormanlardaormansızlaşma dinamiklerinin izlenmesinde BFASTalgoritmasının değerlendirilmesi
NOOSHIN MASHHADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiCoğrafi Bilgi Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. UĞUR ALGANCI
