军用光学技术概述

军用光学技术是应用于军事领域的光学技术。主要研究电磁波从紫外到红外波段范围内光的产生、传输、 探测、 处理，光与物质的相互作用及其在军事上的应用。现代军用光学技术是以光学和光电子学为基础，与精密机械、电子和计算机等技术相结合而形成的一门新兴的综合技术，是现代军事技术的组成部分。军用光学技术的发展，不仅为军队建设提供了现代化的武器装备和技术手段，增强了国防实力，同时还推动了信息技术、精密加工、 新材料等新兴技术和新兴产业的发展，促进了科学技术和国民经济总体水平的提高，增强了综合国力。
通常按工作原理和技术发展分为：光学仪器、微光夜视技术、红外技术、激光技术和光电综合应用技术等几大类。
光学仪器
主要指可见光波段范围内的普通光学仪器。它们在军事上应用最早,技术比较成熟,有扩大和延伸人的视觉、发现人眼看不清或看不见的目标、测定目标的位置和对目标瞄准等功能。通常可分为观测仪器和摄影测量仪器两大类，前者是以人眼作为光信息接收器，后者用感光胶片记录景物信息。普通光学仪器主要由光学系统(物镜、转像镜、分划镜、目镜等)、镜筒和精密机械零部件等组成。观察测量仪器的光学系统主要是望远系统，它能放大视角，使人看清远方的景物，便于测量和瞄准。摄影仪器的光学系统主要是照相物镜，为了适应不同的使用要求，发展了大口径、长焦距、变焦距等多种镜头。军用可见光仪器主要有望远镜、炮队镜、方向盘、潜望镜、瞄准镜、测距仪、光学经纬仪、照相机、判读仪等。尽管从20世纪50年代以来，出现了红外、微光、激光等技术先进的光电子仪器，但普通光学仪器具有图像清晰、使用方便和成本较低等优点，仍然是武器系统配套装备的重要组成部分。
微光夜视技术
在可见光和近红外波段范围内，将微弱的光照图像转变为人眼可见的图像，扩展人眼在低照度下的视觉能力。微光夜视仪器可分为直接观察和间接观察两种类型。直接观察的微光夜视仪，由物镜、像增强器、目镜和电源、机械部件等组成，人眼通过目镜观察像增强器荧光屏上的景物图像，已广泛用于夜间侦察、瞄准、驾驶等。间接观察的微光电视，由物镜、微光摄像器件组成微光电视摄像机，通过无线或有线传输，在接收显示装置上获得景物的图像，可用于夜间侦察和火控系统等。
红外技术
由于一切温度高于绝对零度的物体都有红外辐射，为探测和识别目标提供了客观基础，因而红外技术在军事上得到广泛应用。红外系统的工作方式有主动式和被动式。主动式红外系统是用红外光源照射目标，仪器接收目标反射的红外辐射而工作，由于它易暴露自己，应用范围已逐渐减小，逐渐为被动式的微光夜视仪和热像仪所取代。被动式红外系统是接收目标自身发射或反射其他光源(如日光)的红外辐射，隐蔽性好，是军用红外系统的主要工作方式。被动式红外系统一般由光学系统、调制扫描器、红外探测器、信号处理和显示器等部分组成。红外探测器是核心部件。红外多元探测器，特别是红外焦平面器件是研究发展的重点。
为了满足军事应用的需要，主要发展了以下3项红外技术：①红外跟踪和制导技术。有点源跟踪制导和成像跟踪制导两种工作方式。点源跟踪制导是把目标看作一个点光源，目标的红外辐射由光学系统和红外探测器接收，变为调制编码的电信号，经信息处理后使仪器自动跟踪或引导导弹飞向目标。点源跟踪制导是现有红外跟踪测量设备和战术导弹制导的主要工作方式。成像跟踪制导是通过光机扫描和多元探测器获取目标的图像信息，经信息处理和鉴别，具有识别目标的能力，是正在发展的制导方式。②红外夜视技术。被动式红外热像仪是发展重点。美国、英国、法国等国家已研制出采用多元碲镉汞探测器的通用组件热像仪，可按照使用要求选用不同的组件，组装成所需的红外热像仪。③红外遥感技术。机载或星载的红外侦察系统通过一维扫描和载体运动获取景物的二维红外图像信息,可记录在胶片或磁带上,供事后处理，也可实时传输到地面记录和处理(图2)。星载红外预警系统主要用于探测弹道导弹，为反导防御系统提供预警信息。正在发展的红外焦平面技术，可不用光机扫描直接获取图像信息，将使红外系统向小型化、智能化发展。