对镱铒共掺硫氧化钇红外上转换材料的远场探测与识别

摘要

为推进红外上转换材料的远距离应用,以镱铒共掺硫氧化钇为例,研究红外上转换材料标靶的远距离探测与识别。采用改进的硫熔法合成制备在1.5μm波长附近有较强吸收、在980 nm附近有较强辐射的镱铒共掺硫氧化钇材料,并将该材料涂覆在铝板表面制作900 mm×900 mm的标靶。考虑材料具有转换效率较低,激发荧光寿命长,从而对入射光脉冲具有毫秒级的显著展宽等特点,采用脉宽8 ns、单脉冲能量5 m J、波长为1 550 nm的激光脉冲激发,并采用BASLER相机（ac A1300-60 gm NIR,截止波长1 000 nm）获取标靶图像进行探测,采用中心波长为980 nm的带通滤光片滤除环境光干扰,从而提高辨识度。通过帧差法等图像处理过程在所采集的标靶图像中提取激发光斑。分别在50 m、55 m、60 m、65 m、70 m和76 m距离上进行重复探测试验,测试结果表明:识别率可达98.3%。