2008年第5期文章目次

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  • 1  机载红外搜索与跟踪系统的现状与发展
    李富栋
    2008, 38(5):409-412.
    [摘要](770) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](415)
    摘要:
    介绍了机载红外搜索与跟踪系统的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展红外与搜索系统的优势和重要性,重点探讨了几种红外与搜索系统的性能及其特点,最后论述了机载红外搜索与跟踪系统的现状与发展。
    2  节流微制冷器技术
    刘刚
    2008, 38(5):413-416.
    [摘要](705) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](345)
    摘要:
    综合介绍了红外探测和成像设备用低温节流微制冷器的技术原理、主要技术路线以及新的发展方向。
    3  海水衰减系数的多角度后向散射测量技术研究
    石晟玮,王江安,蒋兴舟,马治国
    2008, 38(5):417-420.
    [摘要](626) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](286)
    摘要:
    提出了一种基于后向散射式激光雷达方程的海水衰减系数现场快速测量方法。该方法通过接收角度的调整,得到不同距离、不同散射角度下的水体散射光信号,并根据由后向散射式激光雷达方程推导出的衰减系数公式计算测量水域的衰减系数。实验结果表明,采用多角度后向散射测量的方法得到的水体衰减系数的测量误差可控制在8%以内,且由实验结果的误差分析可知,随着系统与计算方法的改进,系统的测量误差可得到进一步减小。
    4  复合型多波段激光防护PC材料
    黄强,蒋海滨,李名琦,王丽熙,张其土
    2008, 38(5):421-423.
    [摘要](726) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](371)
    摘要:
    以聚碳酸酯(PC)为基体材料,加入自制的激光吸收剂VI530和IR1060,并在基材表面镀上多层激光反射膜,制备出了能够同时对紫外光区、可见光区和红外光区的多个波长激光起到有效防护作用的激光防护PC材料。研究结果表明,在PC材料中加入质量分数为0.01%的VI530和0.05%的IR1060,并在PC材料表面镀23层激光反射膜后,所制得的激光防护材料对多个波长的激光都具有很好的防护性能。在355nm,532nm,1064nm等多个波长处的透过率都低于0.01%(光学密度D>4)。可见光区的白光平均透过率为13.7%,抗冲击强度为53.3kJ/m2,抗弯强度为118MPa。是一种高性能的激光防护材料。
    5  采用DMD并行输入的激光干涉直写方法
    吴智华,周小红,魏国军,邵洁,陈林森
    2008, 38(5):424-428.
    [摘要](789) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](368)
    摘要:
    基于HoloMaker-IV激光干涉直写系统的数字微反射镜(digital micromirror device,DMD)并行输入光刻方式,提出了根据图形特性的智能边界处理,实现了超高分辨率图像的高效激光直写干涉光刻。通过DMD输入图形与系统干涉控制参数相互匹配处理的方式对256色位图进行了图形格式转换,从而支持2D/3D,3D光变图像以及各种微图形文字的处理,为高效率制作高品质光变图像提供了新方法。实验表明:在2400DPI分辨率下,该方法比传统逐点光刻法的运行效率提高90倍。给出了高质量的实验结果。
    6  激光雷达常数的测量研究
    曹开法,汪少林,王珍珠,谢军,苏嘉,赵培涛,胡顺星
    2008, 38(5):429-432.
    [摘要](598) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](467)
    摘要:
    提出了一种新的激光雷达常数的确定方法。利用在大气气溶胶水平分布均匀的天气条件下,在无几何因子影响的区域通过激光雷达消光后向散射比和美国大气模式的数值计算得到激光雷达常数。理论上分析了误差来源,由激光雷达消光后向散射比引起最大的误差小于12.27%。最后根据测量信号计算得到本系统激光雷达常数为600668.2 sr·km3,其标准偏差小于13%。不同时刻的测量结果显示了很好的一致性,表明该方法是可行的。激光雷达常数的获取为评估激光系统以及激光雷达方程的参数反演带来的便利。
    7  大功率短脉冲VCSELs的特性研究
    彭航宇,宁宇,刘云,张岩,宁永强,王立军
    2008, 38(5):433-436.
    [摘要](546) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](349)
    摘要:
    研究了大功率短脉冲垂直腔表面发射激光器(VCSELs)出光孔径分别为400μm,600μm的980nm倒封装底发射VCSELs的脉冲特性,通过测试脉冲电流源产生的电脉冲的波形曲线以及产生的光脉冲的脉冲响应曲线,得到脉冲峰值功率与输入电流的P-I曲线,600μm直径的VCSELs在脉冲宽度为60ns,重复频率为1kHz时,得到超过20W的峰值输出功率;激射波长为976.6nm,器件的光谱半高宽(FWHM)为0.9nm。
    8  双棒Nd:YAG激光器双折射补偿未对准灵敏度的研究
    李忠洋,张会云,闫昕,李继武,邴丕彬,姚建铨
    2008, 38(5):437-440.
    [摘要](420) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](366)
    摘要:
    在双棒Nd:YAG激光器中,利用一块90°石英旋转片来改变激光在两棒间的偏振态,利用一个望远镜系统在激光棒的两个主面间构成像传递光学系统,从而达到热致双折射的补偿。在这个补偿系统中,可能会产生激光棒和透镜横向或纵向未校准以及激光棒倾斜而导致的未校准等情况,我们对于激光腔内每一种未校准而产生的退偏损耗进行了理论分析。
    9  具有同空间特性的双频可调谐TEA CO2激光器研究
    许德富,李育德,陈梅
    2008, 38(5):441-443.
    [摘要](443) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](283)
    摘要:
    根据光腔的菲涅耳衍射积分方程,建立了具有同空间特性的双波长可调谐TEA CO2激光器输出光场的理论模型;对光栅位置固定不变改变所选支线和固定所选支线改变光栅的有效使用面积两种情况下的输出光场进行了数值计算。
    10  双光楔实现外腔半导体激光器波长精密调谐研究
    徐斌 徐惠真 蔡志平
    2008, 38(5):444-446.
    [摘要](539) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](382)
    摘要:
    提出利用旋转双光楔的方法来实现外腔半导体激光器波长的精密调谐。双光楔中,较大楔角的光楔用于粗调,较小楔角的光楔用于细调。与传统的Littman结构光栅外腔半导体激光器相比,通过这种方法,波长的精密调谐无需机械调谐装置,手动即可实现;对调谐的机械要求以及对振动的敏感性降低,波长选择精度相应大大提高。
    11  光纤端面处理对光纤激光器输出性能的影响
    朱辰,李尧,王雄飞,林佶翔,赵鸿
    2008, 38(5):447-450.
    [摘要](455) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](256)
    摘要:
    从光纤端面的不同处理方法(抛磨法、切割法)入手,对各自工艺展开了较深入的探索,测试了经不同方法处理后光纤端面的表面粗糙度:抛磨端面的表面粗糙度达到0.6nm,切割端面的表面粗糙度为24nm。研究了不同端面处理方法对光纤激光器输出性能(输出功率、光束质量)的影响。
    12  丙酮-水分子相互作用的傅里叶变换红外光谱研究
    邓波,庞小峰
    2008, 38(5):451-453.
    [摘要](643) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](415)
    摘要:
    采用衰减全反射-傅里叶红外光谱法研究了丙酮和水分子间的相互作用。发现随着丙酮水溶液浓度的减小,丙酮CH3键的对称(3538cm-1)和不对称伸缩振动(3441cm-1)吸收峰位置波数减小方向迁徙,CO伸缩振动吸收(1713cm-1)向波数减小方向移动,丙酮浓度为20%时,迁徒至1691cm-1,减小了约19cm-1;同时1647cm-1处的吸收则迁徙至1626cm-1。由此说明丙酮与水分子间形成了氢键,而且氢键的强弱与丙酮水溶液的浓度有关。当磁场作用于丙酮水溶液时红外光谱发生了明显改变,在600~4000cm-1范围内,各吸收峰强度随磁场作用时间的增长由不同程度的增加;水分子OH伸缩振动吸收(3388cm-1)向波数减小的方向迁徒。这一结果则说明磁场作用能够增强丙酮与水分子间的氢键相互作用。
    13  中长波红外双波段全向反射镜的设计
    赵大鹏,时家明,汪家春,袁忠才,刘必鎏
    2008, 38(5):454-457.
    [摘要](647) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](390)
    摘要:
    研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4~5.4μm和8~12.5μm实现全向反射(反射率大于99%),相对带宽分别达到了49.8%和43.1%。
    14  一种小型高精度脉冲式半导体激光测距仪
    余向东,张在宣,王剑锋
    2008, 38(5):458-461.
    [摘要](379) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](401)
    摘要:
    介绍了一种小型、低成本的脉冲式半导体激光测距仪,该测距仪采用了定比例鉴别(CFD)和时间放大技术,有效地减少了因接收信号辐度变化而引起的漂移误差和晶振时钟计时的误差。当接收脉冲信号辐度在0.2~2.2V范围内变化时,该测距仪可获优于±7cm的单次测量精度。
    15  提高可调谐激光光谱气体检测精度的研究
    邓广福,刘光达,周志坚
    2008, 38(5):462-464.
    [摘要](432) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](294)
    摘要:
    利用可调谐激光光谱技术检测气体浓度时,在气体浓度较高或气体吸收路径较长的情况下,用简单的线性关系逼近朗伯-比尔定律的指数关系,会造成较大的误差,甚至错误的结果。在不改变气体吸收路径长度,保证检测灵敏度的前提下,采用分段线性插值和谐波分析的方法,将浓度区间范围为0~100%的气体,每隔10%划分为一个子区间,在各个子区间内采用不同的比例系数,从而可以很好地逼近理论曲线,并可以消除光强波动等因素的影响,大大提高系统的检测精度。
    16  近红外光谱无创伤血糖浓度测量的内部干扰因素分析
    罗云瀚
    2008, 38(5):465-467.
    [摘要](474) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](287)
    摘要:
    生理变化是血糖无创伤测量过程中重要的干扰因素,而且不受人为控制。分析了温度变化对于组织的近红外吸收和散射特性的影响机制、特点和定量关系,以及对比研究了体内非糖成分变化与葡萄糖变化对组织光学特性的影响比例和速度。这些内部干扰因素的研究有助于探索新的光谱信号采集和处理方法,从而促进血糖无创伤测量的实现。
    17  红外视频信号采集系统设计
    程瑶,袁祥辉,孟丽娅
    2008, 38(5):468-471.
    [摘要](424) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](328)
    摘要:
    基于虚拟仪器技术,采用NI公司的PCI-6115采集卡构造虚拟仪器系统对读出电路输出的视频信号进行采集。利用产生的驱动信号作为采集系统的控制信号,控制采集的起止以及采集的时钟。详细叙述了采集程序的设计流程以及程序面板的操作。并对实验室研制的两种器件输出信号进行采集实验,分别验证了单通道采集与多通道并行采集的可行性。实验结果证实本采集系统可以采集不同像元数的单路以及多路红外视频输出。
    18  一种离轴抛物面准直光管的设计
    顾小超,胡雯雯,黄丽俐,杨志文
    2008, 38(5):472-473.
    [摘要](474) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](293)
    摘要:
    论述了一种用于为某可靠性测试设备提供红外模拟目标源的离轴抛物面准直光管系统的结构选择。按照焦距f=960mm,相对孔径1:6,视场0.6°,工作谱段0.8~1.4μm的技术要求,对准直光管的光学系统进行了设计。反射式光学系统,能做到大口径和无色差及轻量化设计,系统光利用率高。因系统要求中心无遮拦,故选用离轴抛物面式准直系统。为进一步改善系统像质,采用了离轴高次抛物面式主反射镜与次反射镜以及补偿透镜组的设计方案。模拟实验表明,此准直光管的主要性能满足使用要求。
    19  光子晶体光纤中非线性自陡峭对高阶孤子传输的影响
    董琳琳 杨性愉
    2008, 38(5):474-478.
    [摘要](422) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](282)
    摘要:
    采用对称分步傅里叶法数值模拟了高阶孤子在自陡峭效应的影响下,脉冲传输特性及脉冲和频谱展宽情况。另外,讨论了存在自陡峭的情况下,初始正啁啾在反常色散区,导致脉冲初始窄化,然后脉冲将有较强的展宽。初始负啁啾加强脉冲展宽。
    20  基于马赫-曾得尔干涉仪由高阶孤子产生基态孤子
    梁剑,曹文华
    2008, 38(5):479-481.
    [摘要](503) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](289)
    摘要:
    论述了基于马赫-曾德尔干涉仪由高阶孤子产生基态孤子的方法。主要应用这种干涉仪的两臂独立的特点,灵活地改变两臂的长度打破干涉仪的平衡。数值计算表明,输出脉冲非常接近基态孤子。
    21  650nm反射10.6μm透射的薄膜干涉滤光片
    邢政,付秀华,傅晶晶,庞薇
    2008, 38(5):482-484.
    [摘要](185) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](94)
    摘要:
    针对波长为650nm和10.6μm的激光器,选用了ZnS和YbF3作为膜料,采用离子辅助沉积技术,在多光谱ZnS基底上制备了650nm反射10.6μm透射的薄膜干涉滤光片。通过对膜系设计和优化工艺参数的研究,解决了膜层牢固性,改善了薄膜的激光损伤阈值,并给出了综合测试结果和实测光谱曲线。
    22  基于PCNN的图像融合规则
    王志慧,赵保军,沈庭芝
    2008, 38(5):485-488.
    [摘要](207) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](99)
    摘要:
    简单介绍了多小波变换和脉冲耦合神经网络(pulse-coupled neural network,PCNN)的原理和特点。提出了在多小波分解后的高频域和低频域都使用基于PCNN的融合规则的算法。为了验证所提出的融合规则的有效性,对可见光图像和红外图像进行了融合实验,给出了评价融合质量的对比结果。实验结果表明,所提出的图像融合算法在增加图像对比度、保留图像细节信息、增加信息量方面都有明显的提高。
    23  雷达与双波段红外探测器融合跟踪系统
    潘平俊,冯新喜,刘英坤,孙鹏,李鸿艳
    2008, 38(5):489-493.
    [摘要](200) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](88)
    摘要:
    利用双波段红外探测系统测到的目标双波段红外辐射信息,推导出目标的伪距离量测信息,使得单站红外探测系统变为可观测系统;在此基础上,采用带反馈的分布式估计融合算法,将雷达与双波段红外探测系统得到的局部航迹进行融合,并将每次融合估计的结果反馈给局部传感器,使得融合中心达到最优性能的同时,减小了雷达和红外局部估计的误差。仿真结果表明:①单站红外探测系统利用目标的双波段红外辐射信息能够对目标进行有效地跟踪,跟踪精度较高;②带反馈的布式估计融合算法具有良好的跟踪性能,而且能够明显改善局部传感器的跟踪精度。
    24  基于模糊理论的红外图像锐化及硬件实现
    顾国华,王忠林,陈钱
    2008, 38(5):494-497.
    [摘要](188) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](236)
    摘要:
    针对通常的红外图像锐化方法导致的图像噪声加剧、均匀性变坏、图像生硬等缺陷,提出一种基于模糊理论的图像锐化方法,即模糊噪声和图像边缘的概念,将亮、暗边缘图像中的每一像素对噪声和边缘的隶属度分别计算,然后根据隶属度对该像素进行加权,得到所需参数。最后,本文给出了具体硬件实现方法和实验结果。
    25  激光无损检测中基于调制度的图像自适应滤波研究
    李欣,唐伟强,黎俊峰
    2008, 38(5):498-501.
    [摘要](157) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](89)
    摘要:
    激光散斑图像在成像时不可避免地受噪声乘性调制,因此去除噪声是激光散斑图像处理的一项重要任务。本文在分析和对比了不同滤波算法的特点之后,基于调制度能够度量像素可靠程度,结合均值滤波,提出了基于调制度的条纹图像自适应均值滤波算法,并将其应用在激光无损检测图像去噪中,实验结果表明该算法优于普通的均值滤波,在抑制散斑噪声的同时有效保护了边缘等细节信息。
    26  多小波变换在夜视图像融合算法中的应用
    杨飒,詹杰,吴伶锡
    2008, 38(5):502-505.
    [摘要](174) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](72)
    摘要:
    从微光图像和红外图像的特点出发,提出了一种基于多小波变换的夜视图像融合算法。该方法先对夜视图像进行多小波变换得到各子带的多小波系数,其低频系数采用自适应加权融合算子进行融合,高频系数先进行阈值去噪和子带增强,再采用基于频带方向的融合算子进行融合,经多小波逆变换后得到融合图像。实验结果表明,本文算法与单小波融合算法、传统融合算法相比,得到的图像能更好地突出图像的边缘特征,增强图像的可视性和清晰度,并在信息熵、峰值信噪比等客观性能指标上取得了显著的改善。
    27  基于空间光调制器衍射特性的匹配滤波器设计
    姚广涛,沈学举,王金玉
    2008, 38(5):506-508.
    [摘要](156) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](97)
    摘要:
    利用空间光调制器衍射特性,在匹配滤波平面上对目标图像傅里叶谱的0级,±1级衍射谱同时加载3幅匹配滤波器,以拓宽覆盖待识别目标图像的畸变范围。根据设计方案,0级谱位置加载复合匹配滤波器,±1级衍射谱位置加载非复合匹配滤波器。针对特定目标进行了模拟和系统测试实验,证明了该方法有效可行。

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