• 2008年第1期文章目次
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    • >综述与评论
    • 光子晶体内的慢光及其应用

      2008, 38(1):3-6.

      摘要 (217) HTML (0) PDF 0.00 Byte (417) 评论 (0) 收藏

      摘要:光子晶体是一种具有周期性介电结构的人造材料,具有独特的光子带隙特性,能控制光子的运动状态,是慢光实现的最佳材料系统之一。从多角度描述了光子晶体内产生慢光效应的物理机理,并给出了光子晶体内慢光效应的研究进展状况和主要研究方向,最后讨论了其潜在应用。

    • 飞秒激光与生物组织作用原理及其应用

      2008, 38(1):7-10.

      摘要 (161) HTML (0) PDF 0.00 Byte (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞秒激光由于其超快时间特性和极高的峰值功率特性在生物医学领域有着诱人的优势和广阔的发展前景。文章综述了飞秒激光与生物材料作用的原理,介绍了飞秒激光在生物医学方面的各种应用及发展动态。

    • >激光应用技术
    • 振动环境下的快速反射镜精跟踪系统

      2008, 38(1):11-13.

      摘要 (145) HTML (0) PDF 0.00 Byte (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:以快速反射镜和位置敏感探测器为主要功能模块设计了光束精跟踪系统,并在模拟振动扰动的环境中对系统性能进行了测试。实验结果证明了该系统可有效补偿由机械振动等引起的跟踪误差,验证了该方案的可行性。简要总结了该系统所需解决的主要问题,并提出了改进方案。

    • 水中气泡激光后向散射衰减特性研究

      2008, 38(1):14-16.

      摘要 (313) HTML (0) PDF 0.00 Byte (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Lambert-Beer定律对水中气泡后向散射光功率进行理论分析,并采用激光功率计对位于不同距离以及不同密度的气泡幕后向散射光功率进行测量,对测量数据进行了统计和分析。结果表明,气泡的后向光散射信号相当微弱,但由于气泡幕的存在,后向散射光功率有所增强;气泡幕后向散射光功率随气泡幕与探测器之间的距离变化,其关系服从Lambert-Beer定律;后向散射光功率与气泡密度有关,气泡密度越大,后向散射光功率越大。

    • 高斯光束通过失调空间滤波器的传输特性

      2008, 38(1):17-19.

      摘要 (134) HTML (0) PDF 0.00 Byte (116) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用矩阵分解的方法,从柯林斯衍射积分公式出发,对高斯光束通过失调空间滤波器的传输特性进行了分析,得到了相应的解析式。通过对解析式的模拟,得出了直观的结果,并对模拟结果进行了分析。

    • 黄色钙铝榴石多晶质集合体的拉曼无损检测

      2008, 38(1):20-21.

      摘要 (196) HTML (0) PDF 0.00 Byte (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前市场上出现了一些与黄褐色翡翠非常相似的玉石品种——多晶质的黄色钙铝榴石,与符山石相近的物理参数,常规鉴定难度较大。本文采用BTR111-785MiniRam型拉曼光谱仪对颜色均为黄色的钙铝榴石多晶质集合体和单晶体、翡翠、符山石进行测定和分析,得到黄色钙铝榴石多晶质集合体与单晶体具有相同的特征拉曼位移874cm-1,543cm-1,370cm-1,且在874cm-1的左侧产生肩峰820cm-1;黄色翡翠具有硬玉结构的特征拉曼位移1033cm-1,694cm-1,371cm-1;而黄色符山石具有特征拉曼位移634cm-1和925cm-1。通过特征拉曼位移的明显差异,可有效、无损地将三者鉴别。

    • 基于激光技术的牙髓活力检测研究

      2008, 38(1):22-24.

      摘要 (102) HTML (0) PDF 0.00 Byte (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:为客观检测牙齿牙髓活力状态,将激光诱导荧光技术引入牙齿牙髓活力检测中,并基于牙齿在短波长光照射下产生荧光,且荧光数大小与牙髓活力有关的原理。设计利用激光为激发光源检测牙髓荧光信号装置,分析荧光产生的机理,系统输入输出光纤与牙齿表面距离参数设计,设计检测与采集荧光信号电路,通过实验,分析影响牙齿牙髓荧光强度的因素。

    • >激光器技术
    • LDA端面泵浦声光调Q Yb:YAG 1.03μm激光器

      2008, 38(1):25-27.

      摘要 (75) HTML (0) PDF 0.00 Byte (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:在国内首次报道了LDA端面泵浦1.03μm Yb:YAG声光调Q激光器。由于Yb:YAG晶体为准三能级结构,再吸收损耗大,振荡阈值高,因此采用大功率LDA进行端面泵浦,并采用半导体制冷器(TEC)进行有效温控和制冷。利用声光调制器主动调Q Yb∶YAG室温下实现了1.03μm脉冲激光输出。实验结果表明:在泵浦电流30A,重复频率20kHz时,获得最大平均功率670mW;在泵浦电流25A,重复频率1.22kHz时,获得最窄脉宽53.9ns;在泵浦电流30A,重复频率1.22kHz时,获得最大峰值功率5.74kW和最大单脉冲能量371μJ。

    • LD泵浦6.8W连续Nd:YVO4/LBO 671nm红光激光器

      2008, 38(1):28-31.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 0.00 Byte (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了一种光纤耦合半导体激光二极管(LD)阵列端面抽运Nd:YVO4晶体,腔内I类临界相位匹配LBO(LiB3O5)晶体倍频,实现波长为671nm的全固态红光激光器瓦级连续输出的理论分析和实验结果。采用短三镜折叠腔结构,通过对激光晶体热效应的考虑,估算其热透镜焦距,用计算机优化设计选取合适谐振腔参数,在26W的注入泵浦功率下,获得了连续输出6.8W、波长为671nm的红光基模稳定输出,光-光转化效率达到26%。

    • LD泵浦Nd:YVO4/SESAM锁模激光器实验研究

      2008, 38(1):32-34.

      摘要 (250) HTML (0) PDF 0.00 Byte (259) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了利用LD泵浦Nd:YVO4激光器,用半导体可饱和吸收镜(SESAM)做被动锁模元件,实现了高效的连续锁模运转,输入功率7.5W时得到2.45W的激光输出,光-光转换效率达32.7%,锁模脉冲的重复频率为108MHz。

    • >红外技术及应用
    • 对凝视红外热成像冷反射现象的研究

      2008, 38(1):35-38.

      摘要 (208) HTML (0) PDF 0.00 Byte (253) 评论 (0) 收藏

      摘要:冷反射现象是在红外热成像系统中制冷的探测器通过前面的光学表面反射而探测到自身的像形成的。控制冷反射是设计红外扫描系统的一个重要指标。在一些光线追迹软件中有对红外扫描系统冷反射的分析工具,却没有优化、分析凝视阵列冷反射的工具。为了控制凝视红外系统的冷反射,一般通过非均匀校正来补偿,但这只对应某一特定的状态校正。当相对于已校正状态的一些条件变化时,冷反射又会重现。通过类比于红外扫描系统,分析了凝视系统的冷反射,并用code v给出了实例。

    • 红外光的角谱传输成像模型

      2008, 38(1):39-43.

      摘要 (208) HTML (0) PDF 0.00 Byte (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于CFD网格和傅里叶光学方法的高速流场中红外光传输的计算模型。模型中划分的网格足够小,可认为一个网格单元是一个线性滤波器,最终将网格化的高速流场看作为由多个线性空间滤波器组成的一个空间滤波器。针对正入射情况,应用一种红外光对某流场进行了仿真计算,得到了几个流场的成像特性参数并生成了仿真图片。此模型结合傅里叶光学在频域内研究问题,可直接给出光学传递函数从而利于成像质量的评价。最后分析了它相对几何光学方法的几个优势及将它推广到斜入射情形的方法。

    • 基于半导体制冷器的小型黑体参考源设计

      2008, 38(1):44-46.

      摘要 (152) HTML (0) PDF 0.00 Byte (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章针对红外热像仪在实际应用中非均匀性多点校正问题,选择了体积小、制冷迅速的半导体制冷器作为黑体参考源,并采用模糊-PID控制算法对参考源进行控制,设计出一种精度高、便于安装并且能够进行多温度点控制的小型黑体参考源。经过测试和分析,对黑体的稳定性、发射率和均匀性做出了客观的评价,表明了该设计具有较强的实用性。

    • 热像图对强直性脊柱炎的诊断价值

      2008, 38(1):47-48.

      摘要 (227) HTML (0) PDF 0.00 Byte (130) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了红外热像图对强直性脊柱炎(AS)的诊断价值。采用国产WP-95型医用红外热像扫描仪,对131例AS患者和100例正常人的红外热像图表现进行分析。结果表明,AS的脊背热像图自颈胸至腰骶呈温高色红的热区,宽度相当于两侧骶棘肌外缘间,平均1.7℃的连线,温度高于两侧温度1~2.9℃。可见用热像图诊断AS具有明显的临床意义。

    • >红外材料与器件
    • 激光停照后探测器继续升温现象的实验研究

      2008, 38(1):49-51.

      摘要 (549) HTML (0) PDF 0.00 Byte (109) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章针对探测器组件,研究了响应波段内、外激光辐照停止后,组件内探测器的热恢复过程。实验发现激光辐照停止后,组件内探测器存在继续升温的新现象。研究表明,此现象是器件整体结构所致,Ge窗口或滤光片对激光能量的吸收是导致温升的直接原因。实验还测量了不同激光功率、不同辐照时间下探测器继续升温的时间,结果表明继续升温时间随辐照时间的加长而减小,随激光功率的提高而增大。

    • >光电对抗
    • 基于分形拟合误差的红外烟幕遮蔽效果评估方法

      2008, 38(1):52-54.

      摘要 (80) HTML (0) PDF 0.00 Byte (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外烟幕是红外成像跟踪系统的一种重要的对抗手段,它对舰船目标遮蔽程度的强弱直接影响跟踪系统的作战性能。研究了基于分形拟合误差的红外烟幕对舰船目标遮蔽效果的评估方法,改进了毯子覆盖法进行分形维计算的实现方法。与对比度评估方法和相关度评估方法的比较实验表明,基于分形拟合误差的评估方法能够更好地反映红外烟幕对舰船目标的遮蔽程度,是一种有效的评估方法。

    • 飞机与其拖曳型诱饵的红外辐射特征比较

      2008, 38(1):55-58.

      摘要 (88) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章分析了飞机的红外辐射特征,并以飞机红外诱饵弹运行过程中产生的化学非平衡流场的研究为基础,对诱饵的红外辐射特征进行了分析。在相似的飞行条件下,具体计算了飞机和诱饵的红外辐射能量,并对比了二者的红外辐射特性,特别是在中波红外和长波红外两个波段上。为实现对飞机真假目标的识别,尤其是红外双波段识别,提供了理论基础。

    • >光纤及光通讯技术
    • 色散渐减光纤中产生优质自相似脉冲的研究

      2008, 38(1):59-62.

      摘要 (275) HTML (0) PDF 0.00 Byte (204) 评论 (0) 收藏

      摘要:从非线性薛定萼谔(NLS)方程出发,介绍了色散渐减光纤中抛物线脉冲的自相似传输原理以及输出的自相似脉冲的特性。研究不同的g0(色散增益系数)、不同时域包络的初始输入脉冲、不同的初始脉宽对自相似脉冲产生的影响,利用数值模拟结果对色散渐减光纤中影响自相似脉冲形成的参量进行分析,为在色散渐减光纤中产生高质量自相似脉冲的优化设计提供理论依据,发现输入具有较大g0和T0的双曲正割脉冲可以在较短的光纤长度上就获得高功率、强线性啁啾和宽频谱的抛物线型自相似脉冲,同时对自相似脉冲进行补偿时,所需的补偿光纤长度明显缩小,且可得到80fs量级的高质量压缩脉冲。

    • N元DFB激光器传感阵列解调信号偏振衰落分析

      2008, 38(1):63-66.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 0.00 Byte (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了非平衡光纤MachZehnder干涉仪解调N元DFB阵列传感信号时的偏振衰落问题。运用邦加球和光纤中偏振光传输理论,利用模型的等效简化,通过详细的理论分析,得到优化控制下阵列传感信号最低可见度的下限表达式,并通过计算机仿真,验证了结果的正确性,详细分析了仿真实验的结果。

    • 折射率径向平方律变化的增益引导光纤的束缚因子

      2008, 38(1):67-69.

      摘要 (587) HTML (0) PDF 0.00 Byte (231) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要探讨了折射率与增益的共同导引下,折射率径向平方律变化的增益引导光纤束缚因子的大小。首先解出了折射率径向平方律变化的增益引导光纤的场解,然后由波印廷定理推导得出了光纤中束缚因子的计算公式,最后利用数值计算的方法,得到了这种光纤在单模传输下的束缚因子的大小范围。结果显示:折射率平方律变化的增益导引光纤具有比折射率阶跃变化的增益导引光纤更好的束缚能力,利用这种光纤能使光纤激光器得到更高的输出功率。

    • >光电技术与系统
    • 基于虚拟仪器技术的X射线成像系统

      2008, 38(1):70-73.

      摘要 (128) HTML (0) PDF 0.00 Byte (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一套X射线成像系统。该系统以虚拟仪器技术为设计思想,采用调用动态链接库驱动图像采集卡进行图像采集,在Labview软件平台下进行X射线图像信号的处理,并结合相应的硬件设备,得到X射线透视后的图像,实现了X射线对不透明物体的检查。该方案既利用了Labview图形化编程的方便和虚拟仪器强大的开发功能,又降低了系统的开发成本。实验结果证明了该方案的可行性。

    • 直角刀口法测量激光光束质量

      2008, 38(1):74-77.

      摘要 (202) HTML (0) PDF 0.00 Byte (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前几种主要的激光光束质量检测方法的优点和不足,本文提出了一种改进的测量激光能量分布的方法。并根据该方法的特点设计了一种先对模拟信号差分后再进行A/D转换的测量电路方案。使用MATLAB对该方法和方案进行仿真分析,证明了该方法能准确还原复杂的能量分布图形和该测量电路能有效提高测量精度。

    • 可控温双向反射分布函数测量系统的研制

      2008, 38(1):78-80.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 0.00 Byte (145) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于单一参考测量法的测量原理,研制了一套测量温度最高可达500℃的多光谱双向反射分布函数测量系统。光源采用从可见光的0.6328μm到中远红外的10.6μm波长的激光器,针对不同波长的激光器选择相应的光电探测器,利用转角装置来实现光源、探测器和试样相对位置的变化,通过加热炉对试样进行加热,采用模糊PID控制器进行温度的控制,控制精度为±1℃。在可见光和红外波段下,利用标准白板对测量系统进行实验误差标定,通过对实验数据进行分析,测量误差小于15%。该装置可应用于不同温度下材料表面空间反射特性的测量。

    • >光学技术
    • 金刚石厚膜热残余应力三维模拟及失效分析

      2008, 38(1):81-83.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 0.00 Byte (115) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用ANSYS软件建立了三维轴对称有限元模型,对金刚石厚膜(φ40mm×1mm)内部和膜/钼基体界面处的热残余应力各个分量的分布作了全面的模拟,讨论了热残余应力对金刚石厚膜失效的影响。结果表明,金刚石厚膜内的热残余应力各个分量并非均匀分布,离界面越近,其值越大;界面处大的轴向拉应力和剪应力对于厚膜从基体上脱落有重要影响;在膜的上表面靠近外边缘局部区域内存在较大的径向拉应力和轴向拉应力,是造成膜开裂失效的原因;本文的三维有限元模型比以往的一维解析模型更全面,且能更合理地解释金刚石膜的失效现象。

    • >光电材料器件
    • 负折射激活介质一维光子晶体超窄带滤波器研究

      2008, 38(1):84-87.

      摘要 (65) HTML (0) PDF 0.00 Byte (137) 评论 (0) 收藏

      摘要:把一维时域有限差分方法用于可见光区一维光子晶体超窄带滤波设计研究,首先适当选择完整的一维二元光子晶体参数找到可见光区中的禁带,然后在完整一维光子晶体中间引入缺陷层可得到在某一波长出现超窄通带。进一步研究缺陷层参数物理厚度、折射率对超窄带的位置、透过率的调节,数值结果表明当缺陷层用无损介质时超窄通带的中心波长与缺陷层物理厚度、折射率有很大关系,透过率与它们关系不大。当介质是有损或激活介质时超窄通带的中心波长与介质折射率虚部消光系数、激活系数大小无关,消光系数越大透过率越小,激活系数与透过率没有线性关系但有最大值出现,当缺陷层介质是负折射材料时折射率数值在一定范围内取值同样会出现窄带滤波特性,折射率数值绝对值较大时在可见光区禁带中会出现多个透过峰。

    • >图像与信号处理
    • 实时目标检测与跟踪系统的设计与实现

      2008, 38(1):88-91.

      摘要 (251) HTML (0) PDF 0.00 Byte (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对固定监控场景设计并实现了一个实时的运动目标检测与跟踪系统。在复杂背景下,改进的三帧差分法能准确、快速检测出运动目标。金字塔图像的Lucas Kanade光流法跟踪目标容易丢失;传统的模板匹配跟踪方法由于对图像利用率高,其跟踪比较准确,但计算量大。文章将两者结合起来,可以避免上述问题。实验表明,该算法能较好地实现目标跟踪、获得目标运动轨迹,且具有良好的实时性和鲁棒性。

    • 一种用于目标识别的图像融合算法

      2008, 38(1):92-95.

      摘要 (183) HTML (0) PDF 0.00 Byte (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着越来越多的装甲车辆装备了红外图像传感设备,使得将可增强战车侦察力的多传感器图像融合技术运用到火控系统的改进中成为一种趋势。针对这一情况,提出了一种基于IHS空间的红外与可见光图像的像素级融合算法。该算法基于IHS空间建立源图像灰度级与色调、饱和度和亮度等与人的感知颜色特征之间的函数关系,通过矩阵转换,得到融合图像的RGB值,可输出显示。实验结果显示:采用该融合算法得到的融合图像目标突出、色彩自然,具有较好的视觉效果,有助于伪装目标的识别。

    • 基于轮廓特征点最大互信息的多模态医学图像配准

      2008, 38(1):96-98.

      摘要 (168) HTML (0) PDF 0.00 Byte (214) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于轮廓特征点最大互信息的多模态医学图像配准方法,并将粒子群优化算法 (PSO)和Powell算法相结合以一种组合的全局优化算法(PPSO)来求取最优配准变换参数。实验结果表明,该方法具有配准精度高、速度快、鲁棒性强等特点,是一种有效地全自动配准方法。

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