2008年第8期文章目次

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  • 1  下一代固体激光器:陶瓷激光器
    任国光,刘淑英
    2008, 38(8):747-753.
    [摘要](697) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](382)
    摘要:
    在未来的许多应用中,陶瓷激光增益介质将代替单晶介质,这被认为是固体激光器的一次真正的革命。文中评述了陶瓷增益介质的发展及其优点,介绍了美国空军和陆军研究实验室对陶瓷介质特性进行的较为系统的研究。最后评论和分析了目前美国正在研制的两种具有高束质的大功率陶瓷激光器及其关键技术。
    2  Ⅱ型超晶格InAs/GaInSb红外探测材料
    殷景志,高福斌,马艳,纪永成,赵强,王一丁,汤艳娜,索辉,杜国同
    2008, 38(8):754-756.
    [摘要](602) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](303)
    摘要:
    综述了近年来对InAs/GaInSb Ⅱ型超晶格材料的研究结果,给出了禁带宽度与各层厚度和组分的关系。InAs/GaInSb Ⅱ型超晶格材料对应的工作波长范围在3~25μm,有望在LWIR和VLWIR方面替代HgCdTe。
    3  高功率激光空化气泡声辐射特性研究
    宗思光,王江安,王雨虹,苗海
    2008, 38(8):757-761.
    [摘要](512) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](315)
    摘要:
    研究了水下高功率激光击穿水介质形成单空泡及空泡辐射声波的特性,推导了激光空泡辐射声波信号在击穿近场、远场的特性模型。利用调Q Nd∶YAG激光聚焦水下击穿水介质产生空泡,采用高速摄像机、高频测量水听器对激光空泡的生长过程及辐射的声波信号进行了测量。实验结果与理论模型吻合,可为相关研究提供参考。
    4  激光熔覆Ti/C混合粉末的工艺研究
    张多,杨玉玲,尚野
    2008, 38(8):762-765.
    [摘要](513) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](271)
    摘要:
    选用Ti/C混合粉末为熔覆材料,脉冲YAG激光作为辐照源,对钛合金表面进行了激光熔覆实验。研究了激光工艺参数(包括脉冲频率、脉冲宽度、扫描速度等)对熔覆层物相的影响。选取合适的工艺参数,改变Ti/C的成分配比,探寻生成TiC的最佳工艺组合和熔覆材料的成分配比。对熔覆样品采用XRD方法进行了物相分析。结果表明,能生成TiC的最佳工艺组合为脉冲宽度为3.0ms,脉冲频率15Hz,扫描速度为1mm/s左右,搭接率为40%左右。在此工艺下,Ti:C的最佳比例为7:3(质量比)。在上述条件下,可在钛合金表面原位生成以TiC陶瓷为主的增强相。Abstract:
    5  SF6气体泄露的激光成像检测技术
    耿江海,高树国,孙爱东,潘瑾
    2008, 38(8):766-767.
    [摘要](557) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](259)
    摘要:
    SF6设备发生气体泄露时,与传统离线或其他在线检测技术相比,激光成像技术无需设备停运即可远程检测,并能使操作者看到泄露气体的清晰图像,为泄漏源的快速定位提供了一种有效方法,确保了人员及设备安全。
    6  应用激光多普勒技术测量HGA共振的研究
    廖强华 钟健,王冬梅
    2008, 38(8):768-770.
    [摘要](613) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](334)
    摘要:
    对硬盘磁头HGA组件进行了模态分析和计算,介绍了激光多普勒技术用于硬盘磁头HGA组件的共振测量的原理,并据此设计了激光多普勒测量系统用于测量HGA共振特性。使用该测量装置,成功的测量了三组HGA的共振数据。试验表明,该测量系统能有效的实现HGA共振测量,并可获得较高的精度。
    7  一种采用二极管泵浦单掺Tm晶体的2μm脉冲激光器
    张大有 许宏 蔡军 张晓娟 杨海波 王大鹏
    2008, 38(8):771-773.
    [摘要](447) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](253)
    摘要:
    针对二极管泵浦TmHo双掺晶体激光器的缺点,采用单掺Tm:YAP激光晶体,研制成功输出波长1.99μm,脉冲频率10kHz的室温固体脉冲激光器。在35W输入功率时,达到31%的光-光转换效率,并对影响激光器输出结果的因素进行了讨论。
    8  基于打靶和遗传算法模拟多阶级联拉曼光纤激光器
    尚卫东,李发丹,孙建国,冯光,郭占斌,周晓军,秦祖军
    2008, 38(8):774-777.
    [摘要](384) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](329)
    摘要:
    直接采用打靶算法数值求解表征光纤中受激拉曼散射效应的非线性耦合方程组对多阶段联拉曼光纤激光器的输出特性进行仿真,任意设置的各阶Stokes光功率初始值会导致计算过程不收敛。本文提出首先采用遗传算法对各阶的Stokes光功率初值进行优化筛选,解决了各阶Stokes光功率初值选择的收敛性问题,然后利用四阶龙格-库塔及打靶算法进行数值求解,结果表明该方法非常有效。在此基础上,对六阶掺锗级联拉曼光纤激光器进行了数值模拟,并比较分析了光纤长度、输出耦合器反射率、泵浦功率等因素对六阶级联拉曼光纤激光器输出特性的影响。
    9  超声热红外技术在无损检测领域中的应用
    陈大鹏,张存林,李晓丽,徐维超,李艳红,冯立春,陶宁
    2008, 38(8):778-780.
    [摘要](581) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](302)
    摘要:
    介绍了红外热超声技术的基本原理及其特点,用这种技术对一个碳纤维复合材料T形接头和一块埋有裂纹缺陷的有机玻璃板进行检测,检测出试件表面及亚表面的闭合裂纹缺陷;对两块不同焊接能量激光焊接钢板进行检测,并由实验结果对激光焊接能量和焊缝质量方面给出了分析比较。
    10  新型大面阵碲镉汞探测器In柱生长工艺研究
    张鹏,李震,赵凯
    2008, 38(8):781-783.
    [摘要](514) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](265)
    摘要:
    介绍了新一代大面阵碲镉汞器件互连工艺中在碲镉汞器件芯片上的In柱生长技术,分析并试验了各种工艺手段的不同效果,最终选择了较为优化的In柱生长工艺条件。
    11  P型GaMnAs/AlGaAs量子阱红外探测器研究
    毕艳军 郭志友 于敏丽
    2008, 38(8):784-785.
    [摘要](515) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](414)
    摘要:
    介绍了P型量子阱中空穴子带间跃迁原理,提出了一种基于铁磁性半导体的P型GaMnAs/AlGaAs量子阱红外探测器的设计方案,分析了器件的性能,对于新型量子阱红外探测器的研制提供一种可能的参考。
    12  波段内激光辐照光电探测器的光热效应实验研究
    王睿,司磊,程湘爱
    2008, 38(8):786-788.
    [摘要](563) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](254)
    摘要:
    以1.06μm激光为例,使用PC型HgCdTe探测器,从实验的角度全面给出探测器各种可能的激光响应结果;同时给出响应波段内激光辐照探测器时光、热各自作用及光热综合作用的实验曲线,并结合此结果以清晰直观的图像分析了波段内激光辐照光电探测器时各种响应结果的成因。研究表明:激光辐照过程中,探测器信号响应曲线是光、热综合作用的竞争结果;激光停照后,信号曲线仅反映探测器的热恢复过程;光电导探测器的光响应和热响应随工作温度的变化均存在峰值响应。探测器的工作温度、激光功率密度和辐照时间是影响探测器信号响应曲线行为的关键参数。
    13  增黏剂(HMDS)在锑化铟光刻工艺中的应用
    郭喜
    2008, 38(8):789-791.
    [摘要](466) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](374)
    摘要:
    介绍了增黏剂(HMDS)的物化性质及其在光刻工艺中的作用,并且通过实验研究将增黏剂应用于锑化铟材料的光刻工艺,改善了锑化铟的表面状态,增强了锑化铟衬底与光刻胶的黏附性,进而在湿法腐蚀等后续工艺中提高了光刻胶的抗腐蚀性。
    14  光子晶体光纤中高阶色散和非线性对压缩脉冲对的影响
    董琳琳,杨性愉
    2008, 38(8):792-795.
    [摘要](423) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](248)
    摘要:
    数值模拟了光子晶体光纤中波长位于反常色散区的高阶孤子泵浦脉冲与波长在正常色散区的信号脉冲通过交叉相位调制作用,产生的压缩脉冲对。首先讨论了在高阶色散影响下,飞秒脉冲基于交叉相位作用,弱脉冲产生的压缩脉冲对不再保持对称不变,产生蓝移。此外,考虑高阶非线性效应的影响,飞秒信号脉冲从正常色散区频移到反常色散区,产生的压缩脉冲由两个演变成一个,受拉曼红移影响较大,同时脉冲的峰值功率显著增加。
    15  磁控溅射法在LiNbO3衬底上制备ZnO薄膜及性能研究
    王银珍,初本莉,何琴玉,徐军
    2008, 38(8):796-798.
    [摘要](555) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](283)
    摘要:
    采用磁控溅射法在(001)LiNbO3衬底上制备了ZnO薄膜,并对其进行了退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱仪和光致发光谱(PL)对ZnO薄膜的结构和光学性能进行了分析。结果表明,ZnO薄膜具有(002)的择优取向,退火后ZnO薄膜的(002)衍射峰的强度增强,半高宽减小,(002)峰向高角度方向移动。退火后样品可见光透过率增加,光学带隙发生红移。退火后的样品,紫外发光峰强度增强,可见光发光峰强度相对减弱。
    16  一种研究一维光子晶体缺陷模的新方法——解析法
    刘启能
    2008, 38(8):799-801.
    [摘要](476) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](263)
    摘要:
    为了解析地研究一维光子晶体的缺陷模,利用多光束干涉原理和布洛赫定理,推导出一维光子晶体缺陷模的解析公式。利用它对一维光子晶体的缺陷模进行了解析研究,得到了缺陷模的变化规律。这一方法克服了特征矩阵法和F-P法不能对缺陷模进行解析分析的弱点,是一种研究一维光子晶体缺陷模的精确和有效的方法。
    17  光子晶体结构贴片天线研究
    葛俊,沈廷根,余风潮,周跃群,季培来
    2008, 38(8):802-804.
    [摘要](479) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](301)
    摘要:
    采用时域有限差分法(FDTD)研究光子晶体带隙结构(PBG)对贴片天线性能的影响,设计了一种基于光子晶体结构的贴片天线,通过仿真,与普通贴片天线进行了对比。结果表明,通过添加光子晶体结构能提高天线增益。
    18  激光引信光学组件参数综合测试技术
    谭佐军,陈海清,康竟然,张坤
    2008, 38(8):805-808.
    [摘要](455) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](289)
    摘要:
    对激光引信光学组件的综合测试技术进行了研究,研制了激光引信光学组件测试系统,该系统分为发射机光学组件调试单元和接收机光学组件调试单元,实现了激光引信光学组件的光波长、光功率、发散角、灵敏度、响应时间、视场角、静态噪声等参数的全自动综合测试。测试结果表明:系统重复性好、可靠性高、自动化程度高。
    19  一体化激光参数测试仪研制
    朱虹,李新,秦鹏,张海武
    2008, 38(8):809-812.
    [摘要](412) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](291)
    摘要:
    为了降低激光测距机性能参数测试的复杂度,开发了一体化的激光参数测试仪。该系统由数据采集、信号发生、测量模块等单元组成,并嵌入了高性能计算模块,所有控制功能由遵循VISA(virtual instrument software architecture)标准的测控软件完成,实现了各项参数的测量、计算、显示和存储。通过实践论证,激光参数测试仪较大程度的简化了激光测距机参数测量的过程,并能快速、精确、自动地完成各项操作。
    20  基于SPSO算法的粒子群粒径分布反演
    刘晓东,王英立,戴景民
    2008, 38(8):813-817.
    [摘要](388) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](266)
    摘要:
    针对粒径分布反演传统算法收敛精度不高、易陷入局部最优的缺点,根据粒子群的激光透射模型,提出一种基于随机微粒群算法(SPSO)反演粒子系粒径分布的快速有效方法,对于非独立模式下的R-R分布、正态分布、对数正态分布等粒子粒径分布情况进行了反演计算,获得了合理的粒径分布。该方法概念简单,易于编程实现,同时对优化目标函数无需连续、可微等苛刻的条件,具有较强的鲁棒性和适应性,提高了粒径分布反演的可靠性和灵敏性。
    21  多波段线扫红外图像的实时预处理系统
    黄新栋,张涌
    2008, 38(8):818-821.
    [摘要](333) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](259)
    摘要:
    探讨了在实际工程应用中红外背景和弱小目标的特性,并针对弱小目标提出改进的最大中值滤波算法来提高图像信噪比,并级联Robinson滤波对背景进行有效抑制。两种算法在FPGA中实时实现,为后续的算法节省了宝贵的时间。处理后的图像通过PCI总线传送到主机进行验证。实验表明,该方法能够消除严重的噪声,并能对背景进行很好的抑制,具有很高的实用价值。
    22  于感兴趣区域的红外目标图像压缩研究
    袁胜智,谢晓方,郭清风,王建国,朱锐基
    2008, 38(8):822-825.
    [摘要](386) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](286)
    摘要:
    为了解决低带宽信道传输红外目标图像的问题,提出了一种逐步逼近二维最大熵阈值递推搜索算法,并将其应用到红外目标图像感兴趣区域的自动提取过程中,还以该算法为基础探讨了一种基于自动提取感兴趣区域的红外图像压缩方法,在JPEG2000框架下进行了具体实现,通过图像试验充分验证了该方法的有效性、实时性,具有重要的应用价值。
    23  红外小目标实时检测系统实现
    苏峰,凌清,高梅国
    2008, 38(8):826-829.
    [摘要](374) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](313)
    摘要:
    采用TI的C6416为核心处理器,辅以FPGA,构建了一套红外小目标实时检测系统,主要算法由两片C6416并行处理实现,FPGA完成图像预处理和对外接口。算法上提出了基于双滑窗的局部阈值二值化方法,并采用图像预处理技术来改善图像分割效果,利用目标在连续帧间运动的关联性来剔除干扰目标、降低虚警概率。实验表明,系统的目标检测效果和实时性均达到了要求。
    24  一种红外图像采集与校正系统的设计与实现
    牟新刚,张桂林,胡若澜,潘晓东
    2008, 38(8):830-833.
    [摘要](339) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](262)
    摘要:
    为实时获取高质量的红外图像,设计了一种基于DSP和USB2.0接口的红外图像实时采集与校正系统。利用EZ-USB FX2作为USB2.0接口芯片,实时采集探测器输出的原始图像数据。同时利用高性能浮点处理器TMS320C6713B实现高精度的非均匀性校正及对比度增强,以便于在监视器上实时察看校正效果。采集过程中数据格式的转换及时序控制皆由FPGA实现,提高了系统的灵活性和可靠性。实验结果表明该系统能够满足数据采集实时性和准确性的要求。
    25  基于粒子滤波和均值平移的目标跟踪
    张旭,李志国
    2008, 38(8):834-836.
    [摘要](378) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](323)
    摘要:
    提出一种粒子滤波和均值平移相结合的跟踪算法,其中均值平移起主导作用,当其失效时会产生少量的粒子进一步搜索,确定目标位置以减少误差。与传统的粒子滤波相比,这种方法只需少量的粒子覆盖可能的目标分布,大大减少了计算量。
    26  一种基于特征融合的运动目标跟踪算法
    刘素珍,邓和林
    2008, 38(8):837-840.
    [摘要](357) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](387)
    摘要:
    联合目标的灰度特征空间和梯度特征空间,构造了由目标的灰度加权直方图和梯度加权直方图联合表示的目标模型,利用均值平移算法在当前帧中迭代搜索目标位置。实验表明,该方法对于目标和背景灰度相似以及目标被部分遮挡时的跟踪是有效和稳健的。
    27  联合变换相关法测量空间相机像移的实验研究
    樊超,梁义涛,王锋,李伟
    2008, 38(8):841-843.
    [摘要](403) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](319)
    摘要:
    为了测量由卫星姿态不稳定或振动等原因引起的空间相机的亚像元像移,使用了光学联合变换相关(JTC)的方法对安装在相机焦面上的辅助面阵CCD采集到的相邻两帧图像进行相关运算。给出了使用该方法测量像移的原理,搭建了实现JTC的光学平台,对JTC测量相机像移的性能进行了实验研究。结果表明,使用联合变换相关器可以测量空间相机的亚像元像移,测量误差服从均值为0的正态分布,在显著水平为0.05下,像移测量误差的均方差不大于0.12个像元,完全满足空间相机的使用要求。
    28  自适应的基于Gabor函数的指纹图像增强算法
    苑玮琦,刘兆悦
    2008, 38(8):844-848.
    [摘要](245) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](262)
    摘要:
    针对实际应用时采集的指纹库中指纹图像纹线粗细和质量差别很大的情况,提出了一种根据纹线宽度自适应地决定Gabor滤波器变换窗大小的指纹图像增强算法。改进了方向图的算法,在小波变换之后的低频子图上进行方向估算。实验结果表明,基于低频于图计算方向图使得运算速度和结果准确性均有提高,尤其对于低质量的指纹图像因为小波变换滤除噪声的作用,方向图准确性提高更为明显;自适应决定变换窗大小使Gabor滤波器能更好地发挥连接断线和分离粘连的作用,处理过粗或过细指纹时更具优越性。
    29  基于前向单目视觉的机器人自定位研究
    张学习,杨宜民,何启承,夏益民
    2008, 38(8):849-851.
    [摘要](277) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](255)
    摘要:
    为了改善全景视觉近端信息有缺失、距离信息噪声大造成的机器人定位不精确,文中提出了增加前向单目视觉的方法,以改善原有的视觉系统。首先给出前向单目视觉系统的体系结构,然后对各个模块进行了详细的说明,最后通过实验,验证了该方案的有效性。
    30  纸币号码识别技术研究
    刘承香,阮双琛,胡学娟,黄贵明
    2008, 38(8):852-855.
    [摘要](302) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](305)
    摘要:
    研究了纸币号码识别技术。针对水平冠字号和垂直冠字号的特点,分别对号码数字图像进行了预处理、去噪、分割等处理,然后利用区域模板矩阵作为特征参数,进行模板匹配实现号码识别,并对一些易混淆的字符进行特殊区域信息比较。在实践中水平冠字号的识别率达98%,垂直冠字号的识别率达93%。
    31  采用移频法进行离轴全息图压缩的研究
    李旭,李勇
    2008, 38(8):856-859.
    [摘要](275) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](263)
    摘要:
    由于数字全息图的数据量庞大,其传输、存储占用大量的通信带宽和存储空间。为实现数字全息图有效的传输、存储,需要对其进行信息压缩。根据离轴全息图的频谱特点,提出了一种将数字全息图的有效信息从高频段搬移到低频段的方法,从而降低全息图采样频率达到信息压缩的目的。实验结果表明,该方法是有效的,压缩后全息图的再现像与原来的没有明显区别。

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