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  • 简介:利用单色平行光照射玻璃微珠,入射光在玻璃微珠内经过一次或多次内反射后出射光在最小偏向角会形成彩虹条纹。基于几何光学理论,根据最小偏向角的大小计算玻璃微珠的折射率。为了实现其快速测量,采用参数递推公式计算Otsu法的最佳阈值,并用改进的Otsu法对彩虹图进行了有效的阈值分割。提出了一种能快速有效判断彩虹条纹边缘的方法,并用该方法自动测量了彩虹条纹最外环边缘半径,从而实现了最小偏向角的快速计算。此外,对玻璃微珠折射率测量过程中的不确定度进行了计算,对不同型号的玻璃微珠,折射率的不确定度在10-4数量级,验证了上述方法的正确性。

  • 标签: 图像分析 折射率 彩虹法 OTSU法 玻璃微珠 不确定度
  • 简介:地基测量设备在出厂前通常进行精确的实验室标定,但是实际使用过程中,测量环境、使用时间,以及器件本身老化等因素使得设备输出响应发生变化,影响测量精度,因此需要定期对设备进行现场标校。提出了一种利用红外标准恒星辐射光谱对地基测量设备(主要是光谱仪)进行辐射标校的新方法,以校准因时间、环境等因素导致的系统输出响应偏差。

  • 标签: 红外 辐射 恒星 标校
  • 简介:从机床数控改造的实际出发,针对我国目前国产机床加工精度普遍不高,数控化程度较低等问题,提出了一种全新的设计方案,利用光栅作为位置检测元件,形成全闭环控制系统,结果表明既能够大大提高零件的加工精度,又能节省改造成本,为机床数控改造提供了参考。

  • 标签: 机床 数控改造 光栅莫尔条纹 闭环系统
  • 简介:针对目前CMOS探测器的噪声研究绝大部分采取频率域的分析方法,所得的结果对于实际的探测器应用指导性不强。从时间域出发,构建了全新的探测器噪声模型,分析了在探测器的不同工作时期内噪声量大小同时间的关系。给出了探测器工作时序的优化准则,积分时间越长,系统的信噪比增加,输出信号电压值增大,等效输入端信噪比不变,系统的动态范围减小;复位时间越短,输出噪声量越小,但是图像的滞后效应也就越严重,在对弱小目标进行成像时应该尽可能地减少复位时间,增大积分时间,对于亮目标成像,应该增大复位时间,减少积分时间。

  • 标签: 时间域 噪声 CMOS 信噪比
  • 简介:为了探索光谱成像干扰效果的评估方法,基于实施干扰前后光谱图像数据图像特性的变化,提出了应用实施干扰前后光谱图像熵的变化量评估光谱成像干扰效果的方法,结合光谱成像伪装干扰试验实测数据对该方法进行了验证分析。结果表明,图像熵的变化量可以定量、精确反映干扰对图像特性的影响,并可便捷、直观地展示光谱成像干扰效果在不同光谱波段之间的定量差别和细微变化,因此可以作为光谱成像干扰效果的一种定量评估指标。

  • 标签: 光谱成像 干扰效果评估 图像熵 伪装
  • 简介:随着高性能CCD传感器的发展,其在空间成像探测系统得到广泛应用。为解决传感器的成像质量和恒温控制问题,采用基于帕尔贴效应的热电制冷(Thermo—ElectricCooling,TEC)技术,以FPGA为控制芯片,运用PID控制算法,实现了小型温度控制系统。实验结果表明,该系统能快速准确地实现恒温控制,可扩展性强,具有一定的应用价值。

  • 标签: 电荷耦合器 PID控制 热电制冷 帕尔贴效应
  • 简介:以“四程+助推”放大系统为例,运用蒙特卡罗(Monte—Carlo)法计算分析了放大过程中注入能量、放大增益及损耗单独存在随机变化和以上因素共同作用时对系统输出能量稳定性的影响。计算结果表明,系统输出能量稳定性对四程小信号增益系数和腔内光学元件透过率的随机变化相当敏感;小信号增益随机变化明显大于注入能量对输出能量稳定性的影响。同时,也说明应用蒙特卡罗方法解决随机性问题的有效性和简洁性。

  • 标签: 蒙特卡罗方法 四程放大系统 能量稳定性
  • 简介:超快激光一般是指脉冲宽度短于10ps的脉冲激光,主要指短皮秒和飞秒(10-15s)激光。这个时间尺度短于激发态电子向晶格弛豫能量的所需时长,使光与物质相互作用呈现了与通常光激发显著不同的特性,也促成了其崭新的光电应用。围绕飞秒激光与物质相互作用快(作用时间短)、强(瞬态功率高)、精(非线性使作用区体积小,用作加工分辨率高)的特点,开展了系列研究,包括飞秒激光超快光谱用于光/电-电/光转换动力学探索,激光诱导气体成丝用于近程遥感探测,及飞秒激光微纳加工用于新原理、新材料微纳集成器件的制备。介绍了相关研究的进展。

  • 标签: 超快激光 激光直写 激光微纳制造 非线性光学吸收 双光子聚合
  • 简介:阐述了高光谱遥感的特点、优势,以及在航空及航天领域的发展情况,列举了几种典型高光谱成像仪的光学系统原理和主要技术指标。在此基础上,概述了高光谱遥感在植被生态、大气环境、地质矿产、海洋、军事等领域的应用情况。最后对高光谱遥感发展趋势提出了几点建议,包括低反射率目标遥感、高信噪比、高空间分辨率及宽覆盖范围等方面。

  • 标签: 高光谱遥感 发展 应用 成像光谱仪
  • 简介:变换光学(TransformationOptics)可以使几何空间上的变化转移到非均匀光学超材料的光学参量的变化上。光学隐身就是其中典型的例子,就在几年前人们还认为这是不可能的。为了制备光频段、宽带、偏振不敏感、三维的光强、相位隐身材料,利用激光直写结合受激辐射耗尽技术,可以突破传统的衍射极限。这种变换的思想同样可以应用到其他领域,如力学(确切地说,弹性动力学)和热力学。还讨论了相关的实验过程和研究结果。

  • 标签: 超材料 负折射率 变换光学 变换物理学
  • 简介:当前液晶显示已随处可见,然而,液晶的非显示应用同样有着巨大的市场潜力。曾在液晶的光通信器件研制方面有较长期的积累,近年来,进一步致力于将液晶应用于不同波段(可见-近红外-太赫兹)的光场调控。提出了一种利用液晶光控图案化取向实现光场产生、调制和变换的技术,研制了一套基于数字微镜阵列(DMD)的微区液晶光取向系统。基于此系统,制备了系列不同液晶模式、不同参数的液晶取向微结构,并对其衍射特性进行了研究,实现了对涡旋光、艾里光、矢量光等复杂光场的动态变换和调控。该工作可在新型光镊,轨道角动量复用光通信,甚至在量子信息处理中得到应用

  • 标签: 液晶 液晶显示 液晶光取向 光子学器件
  • 简介:探讨了在无合作靶条件下,以波动海面为载体的激光诱骗布设策略。通过建立基于镜面反射的最佳对抗空间角度模型进行模拟计算,给出了布设激光诱饵的空间角度与激光诱饵空间位置及激光目标指示器投影距离的关系曲线,利用这些曲线可以导出在各种情况下进行激光诱骗对抗的最佳策略。

  • 标签: 激光诱饵 激光半自主制导 布设策略
  • 简介:为克服光学相控阵单元间隔必须小于工作波长二分之一的限制,构建了一种稀疏光学相控阵模型。分析了一维稀疏光学相控阵在近场和远场条件下的扫描原理,并提出了一种设计方法。对其相关参数进行仿真的结果表明:稀疏光学相控阵所用的单元数目较少,单元间隔远大于工作波长,扫描范围较大,波束宽度较窄,且在整个扫描空间内没有栅瓣。因此,稀疏光学相控阵单元间隔不受工作波长的限制,同时具有较好的扫描性能。

  • 标签: 光束控制 激光扫描 光学相控阵 稀疏阵
  • 简介:相干且频率锁定的正交多载波光源产生技术在光通信领域有着诸多应用,能广泛用于微波光子学、全光信号处理以及波分复用(WDM)技术和正交频分复用(OFDM)技术。互联网数据业务的快速增长使得超宽带大容量骨干网传输技术越来越受到世界各国的重视,而要实现Tb/s超大容量传输,目前使用的最主要的方法是光的波分复用(WDM)或正交频分复用(OFDM)技术。作为实现光WDM或OFDM的一项关键技术,相干和频率锁定的正交多波长光源技术引起了国内外各大科研机构的强烈关注。介绍了国内外多载波技术的现状以及多载波产生的多种方案,并对每一个方案进行了对比分析,为未来的研究提供了一些参考。

  • 标签: 相干 频率锁定 多波长光源 波分复用 正交频分复用 超大容量传输
  • 简介:介绍了一种新型的纳米精度光学测量系统。该系统结合半导体位置探测器件(PositionSensitiveDetection,PSD)及现代计算机技术,利用激光在两平面镜间多次反射,将测量镜的纳米量级被测物位移放大到PSD能够分辨出的微米量级的位移,从而利用相对低精度的手段完成高精度的测量。实验表明此系统能够对微小位移进行放大测量,测量精度达到11.5nm。

  • 标签: 激光测量 微小位移 多次反射 PSD
  • 简介:采用压缩模塑法制备了聚乙烯远红外窗口,对红外窗口材料的成型条件和性能进行了测试分析。结果表明,成型温度为150℃,样品的成型压力对红外透过率没有影响,窗口材料的红外透过率随厚度的增加而减小,最后选定样品厚度为2mm,在15μm以后具有较好的透过率。抗腐蚀性能测试结果表明,材料耐强酸、强碱及部分有机溶剂。

  • 标签: 红外 窗口 聚乙烯 透过率 抗腐蚀
  • 简介:星敏感器是一种高精度姿态测量设备,被广泛应用于航天、航空、舰船等领域,其性能主要取决于内参数的标定精度。选用何种标定方法完成内参数的标定以及如何提高内参数的标定精度是星敏感器实现高精度姿态测量的关键。针对现有的依赖姿态解算的标定方法与不依赖姿态解算的标定方法进行了相应研究,通过采用网格状星图分析了两类标定方法的噪声特性,同时对比研究了两类标定方法在不同星点数目、不同星点分布下的标定情况。仿真结果表明:星点数目越多内参数的标定精度越高,星点分布越均匀内参数的标定精度越高,且在同等情况下依赖姿态解算的标定方法的精度要优于不依赖姿态解算的标定方法。

  • 标签: 星敏感器 标定 成像模型 噪声特性 星点分布
  • 简介:基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的高速光模块在现代光通信系统中的应用已越来越广泛.本文在简单介绍光收发模块和VCSEL器件的基础上,着重讨论了GBIC模块的总体设计和主要技术关键.

  • 标签: 高速光通信 VCSEL 收发模块 GBIC