• 2008年第3期文章目次
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    • >综述与评论
    • 双模复合探测器技术的发展现状和趋势

      2008, 38(3):197-199.

      摘要 (306) HTML (0) PDF 0.00 Byte (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:指出了发展双模复合探测系统的优势和重要性,重点探讨了几种双模复合探测系统的技术性能及特点,并分析了未来双模复合探测技术的发展趋势。

    • >激光应用技术
    • 舰船尾流的前向光散射对光束衰减测量的影响

      2008, 38(3):200-203.

      摘要 (295) HTML (0) PDF 0.00 Byte (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优化前向光尾流自导的探测系统的设计,分析了舰船远程尾流中气泡群的前向光散射对测量气泡群衰减系数的影响。根据消光定理和Mie理论,推导了单散射条件下测量气泡群衰减系数的公式,给出了因前向光散射导致的测量误差因子和修正因子的表达式。基于此表达式对干净的尾流气泡群和覆盖着两种典型有机膜的脏尾流气泡群的误差因子和修正因子进行了数值计算,分析了探测系统的接收视场角和气泡表面附着的有机膜对衰减系数测量的影响。结果表明,前向散射对尾流气泡群的衰减测量影响很大,在前向1°的散射角范围内这种影响尤为显著;气泡表面附着的有机膜对尾流气泡群的衰减测量影响很小。

    • 激光后向散射式能见度测试精度及误差分析

      2008, 38(3):204-207.

      摘要 (317) HTML (0) PDF 0.00 Byte (137) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用自行研制的后向散射式能见度测量仪进行能见度测试,基于长期的实验数据对多种大气条件下的测量误差进行分析。通过对散射理论的研究和对测量仪进行实验分析,提出了后向式能见度测量仪原理和结构上产生误差的原因。

    • 光镊对血红细胞横向光阱力的研究

      2008, 38(3):208-210.

      摘要 (366) HTML (0) PDF 0.00 Byte (218) 评论 (0) 收藏

      摘要:在强聚焦激光光场中,以射线光学(ray-optics)计算模型为基础,对几何尺寸远大于光波长的米氏球状粒子所受激光微束横向(沿y轴方向)光阱力进行了计算。并且在给定参数条件下,进行了数值仿真,根据仿真结果,讨论了光束束腰半径、激光波长与光阱品质特性的关系。并对血红细胞进行了实验研究,得出了横向光阱力与微粒中心偏离光轴距离的关系曲线,实验结果和理论相一致。

    • >激光器技术
    • LD泵浦Nd:AG无水冷固体激光器可靠性分析

      2008, 38(3):211-213.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 0.00 Byte (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对军用激光器的可靠性要求,用故障树分析法(FTA法)建立了LD泵浦Nd:YAG无水冷固体激光器的故障树模型,用下行法求出最小割集,计算了激光器的可靠度和平均无故障工作时间(MTBF),分析了激光器各部件的重要度。对激光器可靠性薄弱环节,提出了控制系统结构、增加重要子系统冗余的措施,以求较大程度地提高激光器的可靠性。理论计算与激光器实际工作符合较好。

    • InGaAsP/InP半导体功率放大激光器耦合效率的研究

      2008, 38(3):214-215.

      摘要 (235) HTML (0) PDF 0.00 Byte (121) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对波长1.3μm InGaAsP/InP的半导体功率放大激光器端面镀SiO减反射膜工艺过程,从理论和实验上分析了涂层特性,透射率由无膜时的69%和32.6%提高到镀膜后的90%和80%以上,提高器件的耦合效率、输出光功率和工作寿命。

    • 中功率二极管激光器脉冲驱动源研制

      2008, 38(3):216-218.

      摘要 (141) HTML (0) PDF 0.00 Byte (94) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了激光二极管脉冲驱动源的控制技术。采用单片机与可编程逻辑器件实现电流脉冲宽度脉冲频率的调节;通过误差反馈和驱动电压叠加实现脉冲恒流控制。运用两点校正法分段拟合MOSFET门极驱动电压与LD电流对应关系曲线,单片机依据曲线修正驱动电压值,对温度引起的LD电流变化进行补偿。实验结果表明采用此方式获得的电流脉冲波形优于采用PID控制方法的实验波形。该方法具有温度补偿功能,在温度变化时输出电流稳定。

    • >红外技术及应用
    • 轴向温度分布测量技术研究

      2008, 38(3):219-222.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 0.00 Byte (108) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对通电加热条件下圆棒状试样轴向温度分布的快速测量,我们成功研制了具有宽温度测量范围的扫描式温度计。该装置由常规的光纤比色温度计和扫描式光学探头组成。整套装置可测量的温度范围为800~3500℃,测量精度为<1%,温度最快响应时间为10μs,扫描视角为40°,并具有光学瞄准、光纤远传、RS232外设接口、测试最高温度数字显示和温度分布曲线描绘等功能。

    • 空间目标瞬态温度特性研究

      2008, 38(3):223-225.

      摘要 (273) HTML (0) PDF 0.00 Byte (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外辐射特性是对空间目标检测跟踪的重要指标,卫星工具包(STK)的重要模块之一STK/Space Environment为用户评价空间飞行器在太空中受到的影响提供了方便。利用此分析模块,计算了空间目标(卫星)在不同轨道下的瞬态温度变化,分析了空间目标进入地球阴影后温度的变化特性。

    • 改进的探测器S形曲线的非均匀校正算法研究

      2008, 38(3):226-229.

      摘要 (483) HTML (0) PDF 0.00 Byte (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:在大动态范围内,基于光子效应的IRFPA探测器单元的响应输出与入射辐照度之间为非线性关系。由理论分析各测量结果可知,探测器的响应曲线服从S形非线性分布。然而经典S形曲线校正算法计算量大,而且参数随时间漂移,工作一段时间后需重新定标,这样必然影响热像仪的连续工作,并且增大了硬件实现的难度。针对这两个问题提出了改进的S形曲线校正算法。该算法结合两点校正算法,减少了计算量,并利用最小均方法(LMS)对S形曲线的定标参数进行补偿,解决了探测器需要重新定标的问题,实现了基于LMS的S形两点定标校正算法。并通过实验,表明提出的改进算法计算量小,校正精度较高,而且解决了经典S形曲线校正算法需多次定标的问题,具有较好的工程实践意义。

    • 基于核空间二次相关滤波的红外目标检测

      2008, 38(3):230-233.

      摘要 (194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (149) 评论 (0) 收藏

      摘要:子空间二次综合判别函数(SSQSDF)是一种性能良好的二次相关滤波器,为了更好地对复杂场景中红外目标进行检测,提出了把SSQSDF扩展到高维空间用于红外目标检测的核二次相关检测算法(KSSQSDF)。算法主要通过选取适当核函数得到训练样本核矩阵,然后利用核函数性质把SSQSDF转换为以核矩阵表示形式的矩阵方程,最后求解方程获得KSSQSDF算法表达式。KSSQSDF形式简单,能较强抑制目标背景噪声干扰,提高目标检测精度。在真实场景下通过实验验证了KSSQSDF与SSQSDF相比在检测性能上具有优越性。

    • >红外材料与器件
    • InSb阳极氧化膜组分和形貌分析

      2008, 38(3):234-237.

      摘要 (165) HTML (0) PDF 0.00 Byte (170) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用X射线光电子能谱(XPS)分析了不同氧化条件下InSb阳极氧化膜的组成成分以及各种组分纵向分布;用观察在扫描电子显微镜(SEM)不同氧化条件下InSb阳极氧化膜的微观形貌。研究了InSb阳极氧化膜的化学和结构特性及其对自身电学性能的影响。为提高InSb阳极氧化膜制备工艺水平提供了有效参考。

    • 红外探测器的漂移特性对测温精度的影响

      2008, 38(3):238-241.

      摘要 (207) HTML (0) PDF 0.00 Byte (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了基于黑体标定的目标表面温度测量系统的系统组成及测量原理,利用黑体对红外探测器标定得到表面温度的测量曲线。分析了红外探测器的漂移特性,拟合漂移曲线并对探测器的能量漂移进行补偿。对一个温度可控的面辐射源进行测温实验,比较漂移补偿前后的测温数据,补偿后的测温精度得到了明显的提高。

    • 红外焦平面探测器应用系统的设计与实现

      2008, 38(3):242-244.

      摘要 (194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (160) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外焦平面探测器正在迅速成为红外成像技术的主流器件,该焦平面探测器应用系统使用DSP+FPGA的体系结构,利用现代数字图像处理技术,具有图像质量好,系统工作稳定的特点。

    • PLD法制备PbSe薄膜的性能分析

      2008, 38(3):245-248.

      摘要 (501) HTML (0) PDF 0.00 Byte (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)和SiO2玻璃基片上制备了PbSe薄膜。X射线衍射、X射线能谱、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪测试结果表明:所有制备的薄膜都为多晶薄膜,发现薄膜生长温度对薄膜衍射峰有一定影响;PLD法制备的薄膜的成分与靶材的基本一致,实现了同组分沉积;所有薄膜表面比较平滑,表面不平整度小于200nm,结构比较致密;PbSe薄膜对红外光具有敏感的响应特性;在波长为5μm处存在有明显的吸收边,此吸收边对应于直接带隙PbSe材料的禁带宽度;对应于波长小于5μm的红外光,PbSe薄膜存在有明显的强吸收。

    • >光电技术与系统
    • 直升机传动系统同轴度测量设备的设计

      2008, 38(3):249-251.

      摘要 (209) HTML (0) PDF 0.00 Byte (172) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种使用激光光束作为基准线来测量直升机传动装置同轴度的新型方法,详细阐述了该系统的工作原理、软硬件实现方案。在系统的硬件设计中,通过准直透镜和聚焦透镜的引入,提高了系统的稳定性和测量精确度;测量采用基于图像处理的软件读数,极大地降低了维修人员对测量工作经验的依赖,提高了工作效率。现场试用证明系统可以及时、准确地测量出直升机传动系统的同轴度。

    • 获取多波长气溶胶光学特性的方法研究

      2008, 38(3):252-254.

      摘要 (242) HTML (0) PDF 0.00 Byte (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得多波长气溶胶的垂直消光特性,本文提出了一种综合利用光学粒子计数器、能见度仪和激光雷达获取多波长气溶胶光学特性的新方法。该方法根据光学粒子计数器测量的谱分布、能见度仪测量的能见度和激光雷达测量的消光后向散射比反演出气溶胶粒子(λ=0.532μm)的折射率,作为初始值,根据气溶胶模式提供的折射率随波长的变化关系,确定其他波长上的折射率。再根据气溶胶折射率和谱分布计算不同波长上的消光特性,最后采用激光雷达测量的垂直消光廓线来反演其他波长上的消光廓线。以0.532μm,1.06μm和 10.6μm三波长为例,给出北京2004年8月24日气溶胶在不同波长上的垂直消光廓线。

    • 轴向梯度折射率材料用于激光束聚焦镜设计

      2008, 38(3):255-258.

      摘要 (512) HTML (0) PDF 0.00 Byte (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了轴向梯度折射率透镜的设计方法,总结了轴向梯度折射率镜头的像差理论,简述它在光学设计软件中的使用。最后把轴向梯度折射率材料用于激光束的聚焦设计。对扩束后φ12mm,波长1.06μm的激光束,分别设计了单片的普通球面透镜、单片非球面透镜和单片轴向梯度折射率透镜对其进行聚焦。从设计结果来看,轴向梯度折射率透镜像差接近衍射极限,明显好于其他两种透镜。在理想焦点上,三种透镜聚焦的RMS分别为191.75μm,17.69μm和2.42μm。

    • 波长解调用偏振无关光纤干涉仪的研究

      2008, 38(3):259-262.

      摘要 (179) HTML (0) PDF 0.00 Byte (292) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光纤激光传感器信号解调过程中,干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化以及两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。使用琼斯矩阵法对干涉仪系统进行理论计算,证明法拉第旋转镜旋转角度在理想的45°附近时能达到很好的消偏振效果,并通过实验进行了有效地论证。

    • 太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性

      2008, 38(3):263-266.

      摘要 (215) HTML (0) PDF 0.00 Byte (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:用平面波展开法研究了太赫兹波在二维三角晶格光子晶体中的传播特性。数值计算了以硅为背景的空气圆柱构成的二维三角晶格光子晶体的能带结构和态密度,计算表明r=0.50a和r=0.46a时,E偏振和H偏振分别出现最大光子带隙,带隙宽度分别0.1097THz和0.1935THz,在r=0.48a出现最大完全光子带隙,带隙宽度为0.0759THz,光子晶体态密度的分布也表明了存在光子带隙的范围,研究结果为太赫兹器件的开发提供了理论依据。

    • 白血病血清吸收光谱的研究

      2008, 38(3):267-269.

      摘要 (73) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用分光光度计对正常人与白血病患者的血清进行光谱检测,把这些光谱数据进行统计与分析,发现两者的差异,为医生无创确诊白血病提供一种新的思路。

    • >光纤及光通讯技术
    • 平坦色散高非线性光子晶体光纤的研究与制备

      2008, 38(3):270-274.

      摘要 (102) HTML (0) PDF 0.00 Byte (130) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用改进的全矢量有效折射率法(IFVEIM),研究了光子晶体光纤结构(PCF)参数改变时,光纤的色散系数、有效模场面积和非线性系数随波长的变化规律,深入地分析了光纤可调节的色散平坦特性和高非线性特性。课题组自行设计了一种在900nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤。并且在改进工艺的基础上,采用包层孔充气挤压法对其进行了制备,虽然制得的光纤各参数未达到设计值,但其在800~1000nm的波段内色散值仅为0.75ps/km/nm,非线性系数值则达到了30(W/km)-1,这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经较高。

    • 多模锥形光纤耦合与出光特性的研究

      2008, 38(3):275-278.

      摘要 (342) HTML (0) PDF 0.00 Byte (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:从理论和实验两方面研究了多模锥形光纤锥端的特性。用射线理论分析了不同锥角大小条件下锥端光线传输特性,推导出了锥角大小与锥端孔径角及出光发散角的关系。按照理论指导制备了不同锥角的银行光纤,通过激光二极管与锥形光纤耦合等实验验证了理论的正确性。

    • >光电对抗
    • 法布里-珀罗型告警器激光入射角度的测量方法分析

      2008, 38(3):279-281.

      摘要 (243) HTML (0) PDF 0.00 Byte (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)型激光告警器的工作原理,讨论了法布里-珀罗标准具摆动角、激光入射角度与折射角三者之间的关系,分析了计算来袭激光入射角度的方法。以波长为1.064μm的激光为例,针对3种不同的入射角,对透射光强随摆动角的变化情况进行了模拟计算。利用处理软件,对3种来袭激光入射角度进行了模拟测量,结果表明,能够较精确地测量出来袭激光的入射角度。

    • >图像与信号处理
    • 基于NSCT的多光谱和全色图像的融合

      2008, 38(3):282-284.

      摘要 (135) HTML (0) PDF 0.00 Byte (166) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于无下采样Contourlet变换的多光谱和全色图像的融合方法。该方法在对多光谱影像进行IHS变换的基础上,对多光谱的I分量和高分辨率的全色影像分别进行无下采样Contourlet变换(NSCT),然后对分解得到的近似分量以及各层金字塔各方向的细节分量利用本文提出的一定的融合准则分别对近似分量和细节分量进行影像融合,最后通过无下采样Conlourlet逆变换得到新的I分量,与H,S分量一起还原到RGB空间,最终得到融合后的高分辨率多光谱彩色图像。本文采用一组多光谱图像和全色图像数据进行融合实验,其实验融合图像的目视效果和统计指标均优于传统的IHS融合方法、小波融合方法以及Contourlet变换方法。

    • 一种基于局部平衡的红外图像锐化算法

      2008, 38(3):285-288.

      摘要 (82) HTML (0) PDF 0.00 Byte (109) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先分析红外图像边缘与随机噪声和非均匀性固定噪声的分布特点,为区别红外图像中由真实边缘和由各种噪声引起的灰度变化,给出了局部力矩矢量和局部平衡系数的定义;并且基于这两个定义,提出了基于局部平衡系数和局部对比度的图像锐化算法。该算法不同于传统图像锐化算法只基于局部对比度的缺点,在图像锐化过程中考虑图像边缘和非均匀性的空间分布的差异,不但改善了传统边缘增强算法对随机噪声放大的缺点,而且降低了非均匀性噪声的增强。实验结果表明,该方法具有良好的前景和实用价值。

    • 基于独立成分分析的被动红外光谱弱信号检测

      2008, 38(3):289-291.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 0.00 Byte (101) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要阐述了独立成分分析(independent component analysis,ICA)的基本模型及其假设、含混性、非高斯性度量和通用求解过程,介绍了一种基于峰度的快速ICA算法。提出了基于基本ICA模型的从被动遥感红外光谱中分离出弱目标信号的信号检测方法。实验结果表明:基于ICA的信号提取方法可不依赖于预先采集的“干净”背景光谱,并且与差谱法的结果进行了对比。

    • SAR图像小波包子带编码

      2008, 38(3):292-295.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 0.00 Byte (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对合成孔径雷达(SAR)数据具有高动态范围、固有斑点噪声和纹理边缘处具有重要高频率成分等特性,将小波包子带编码方法应用于高分辨率SAR图像数据的压缩,根据各子带重要性不同采用不同量化方法,在小波包分解后引入跨频带的矢量量化方法。研究结果表明,此方案在图像分解、量化编码上均较传统方法有显著提高。

    • 基于红外双波段数据融合点目标检测算法的实现

      2008, 38(3):296-299.

      摘要 (84) HTML (0) PDF 0.00 Byte (185) 评论 (0) 收藏

      摘要:在红外系统中,采用单波段的目标检测,通常不能很好地满足系统要求,考虑到红外系统的双波段探测特性,提出了一种基于双波段的红外点目标检测算法,并进行优化,采用迭代方式,容易得到次优的融合后的探测概率。实验表明,该融合后的检测概率与单波段探测概率相比有较大幅度的提高,并且即使在一个探测器水平退化的情况下,仍能优于单波段的探测器。系统仿真实验显示采用该融合算法有着相当稳健性和较大的应用价值。

    • 空间观测序列图像目标运动成像仿真

      2008, 38(3):300-303.

      摘要 (276) HTML (0) PDF 0.00 Byte (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了空间观测序列图像目标运动性质仿真算法。首先,利用平均轨道根数(TLE)预测目标和搭载观测相机卫星在真赤道、平春分点(TEMED)坐标系的位置矢量,通过成像时相机与目标之间的几何关系对目标的运动性质进行了分析,同时对影响序列图像恒星位置的因素进行了分析;规范了成像定标中的星等与灰度的转换关系,用16bits灰度图像对星图进行仿真,扩大了星图的动态范围,提高了星图仿真的精度。最后,以搭载天基可见光探测器(SBV)的美国中段实验卫星轨道为载荷卫星运行轨道,对天基观测序列图像进行了仿真,结果表明本文给出仿真序列图像与美国公开发表的SBV相机拍摄图像基本一致。

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