2008年第9期文章目次

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  • 1  高功率双包层光纤激光器侧面耦合技术的研究进展
    鲁韶华,许鸥,冯素春,董小伟,简水生
    2008, 38(9):863-567.
    [摘要](528) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](454)
    摘要:
    双包层光纤侧面耦合技术将泵浦光从光纤侧面耦合进入内包层,与端面耦合技术相比,更有利于高功率光纤激光器的实现。介绍了角度磨抛、微棱镜、V形槽、内嵌反射镜、衍射光栅多种侧面泵浦耦合技术的结构、原理以及系统性能参数,并分析了各种技术方案中需要解决的问题。
    2  高功率光纤激光器相干合成技术
    沈洪斌 李刚 何海军,阎宗群,黄富瑜
    2008, 38(9):868-871.
    [摘要](691) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](564)
    摘要:
    介绍了目前国内外光纤激光器相干合成技术的最新进展,系统总结和分析了典型的相干合成方法,分析了其优缺点,最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。
    3  光整流太赫兹源及其研究进展
    邵立 路纲,程东明
    2008, 38(9):872-875.
    [摘要](708) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](461)
    摘要:
    太赫兹科学技术是近20年来发展起来的一门新学科,其关键技术是太赫兹波的产生和探测。本文介绍了光整流太赫兹源的辐射原理、国内外研究情况、存在的问题等。今后其发展方向主要应为通过掺杂等手段改进光电导材料的光电特性,提高材料的相位匹配能力和减小饱和现象来提高辐射的功率和效率。
    4  10.5W准连续波589nm黄光激光器
    梁兴波,苑利钢,姜东升,王建军,赵书云
    2008, 38(9):876-878.
    [摘要](646) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](473)
    摘要:
    报道了复合腔型调Q输出589nm黄光激光器,最高平均功率10.5W,重复频率5kHz。为了得到高功率的调Q输出,我们对1064nm和1319nm激光的脉冲宽度进行了优化,使之在时域上匹配。同时,采用了同步调Q技术让两激光的脉冲在时域上重叠。
    5  侧面分布式泵浦双包层脉冲光纤放大器
    黄榜才,刘丰年,徐玲玲,段云峰,张鹏,宁鼎,袁树忠,董孝义
    2008, 38(9):879-882.
    [摘要](501) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](504)
    摘要:
    采用自行研制的光纤侧面耦合器,设计和研制了侧面分布式泵浦、两级全光纤连接的掺镱双包层脉冲光纤放大器,实现了输出波长为1064nm、平均输出功率达到2.12W、脉冲宽度20ns、重复频率50kHz的高功率、高重复频率全光纤结构脉冲光纤放大器。光纤侧面耦合器对泵浦光耦合效率最高达到69%,对反向信号光的隔离度最低为17dB,有效避免了高功率脉冲回波对泵浦光源的损害,使用更高泵浦耦合效率的侧面耦合器,可进一步提高放大器输出功率。
    6  高功率LD阵列侧面泵浦激光晶体的增益分布研究
    张彪,杨爱粉,杨照金,杨鸿儒
    2008, 38(9):883-886.
    [摘要](619) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](412)
    摘要:
    研究了LD Bar侧面半环形直接泵浦Nd∶YAG激光增益介质的泵浦光分布特点。建立了不同泵浦参数下棒状增益介质内的泵浦光能量分布数值模型,通过光线追迹方法,并利用Matlab软件进行了数值模拟计算,分析了几个泵浦参数对泵浦光分布的影响,总结了一般的影响规律,分析了产生差异的原因,提出了选取泵浦参数时需注意的问题。可为激光二极管环绕泵浦固体激光器的泵浦结构设计提供理论上的指导。
    7  重复频率脉冲激光纵模测量方法研究
    黄金星,霍玉晶,何淑芳
    2008, 38(9):887-888.
    [摘要](566) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](361)
    摘要:
    提出了一种利用共焦球面扫描干涉仪对重复频率脉冲激光纵模结构进行测量的实验方法。该方法不仅能检测激光器是在单纵模还是多纵模下工作、计算待测激光的纵模间隔和谱线宽度,还能直接观测到各纵模的相对能量分布,测量精度高,结果直观,设备简单。实现了对1kHz以上重复频率脉冲激光纵模结构的测量,示波器上波形清晰稳定。利用该方法测量脉冲激光纵模结构在国内外文献中未见报道。
    8  辐射测量设备响应率和线性率标定方法研究
    周亚凡 刘颖 杜翠兰
    2008, 38(9):889-892.
    [摘要](705) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](492)
    摘要:
    将目标特性测量简化为点目标辐射强度和面目标辐射亮度测量。根据标定与测量一致性要求,将设备响应率和线性率标定分为点目标辐射强度和面目标辐射亮度的标定,对标定方法、条件、注意事项和标定不确定度进行了分析,并对设备噪声等效辐射量的含意及标定方法进行了论述。
    9  电热膜红外图像生成技术研究
    曾朝阳,陈宏烨,陈奎峰
    2008, 38(9):893-896.
    [摘要](653) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](427)
    摘要:
    研究了电热膜的红外特性,测试了电热膜温度分辨率和空间分辨率,发现电热膜在控温精度和控温区域尺度的精确程度等方面完全符合目前红外伪装的分辨率要求。制备了含有某一目标的电热膜样品,并获取了电热膜的红外图像,证实电热膜能够形成目标的温度分布,达到红外示假目的。
    10  球壳热设备内部积垢的红外诊断
    康文秀,吴兆奇
    2008, 38(9):897-898.
    [摘要](563) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](432)
    摘要:
    输热设备运行一段时间后,内壁面会积起一层污垢,本文利用红外测温技术获得球壳形热设备外表面的温度分布,首次计算出热设备和内壁污垢两层介质中的温度场,进而得出污垢层的厚度分布,从而实现此类热设备运行状态的实时监测。
    11  InSb晶片湿法化学刻蚀研究
    韦书领,应明炯
    2008, 38(9):899-901.
    [摘要](1031) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](521)
    摘要:
    随着大格式InSb FPA器件发展,像元间距越来越小,芯片总面积不断增加,对像元加工精度和均匀性都提出了极高的要求,原有的湿法刻蚀已越来越难于满足工艺要求,主要体现在湿法横向刻蚀导致原本设计很小的像元面积进一步缩小,严重降低InSb FPA的填充因子。通过实验,介绍一种湿法刻蚀工艺,可以较好解决上述问题。
    12  GaN肖特基器件电学性质的模拟研究
    胡其欣,许金通,储开慧,李向阳,刘骥
    2008, 38(9):902-905.
    [摘要](606) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](362)
    摘要:
    基于二维数值模型对GaN肖特基器件进行模拟计算,主要研究MIS结构的肖特基器件的界面层和本征漂移层对肖特基器件电学性质(电场强度分布和不同结构的I-V特性等)的影响。模拟结果显示MIS结构的肖特基器件中的界面层主要影响器件的电流特性以及开启电压,提高自身的电场强度,降低暗电流,而本征漂移层则主要影响器件的电场强度分布,对器件的正向电流有比较明显的影响。通过器件模拟可以在一定程度上优化器件结构,提高器件性能。
    13  一维超声光子晶体禁带的调制
    于志明 周静
    2008, 38(9):906-909.
    [摘要](564) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](531)
    摘要:
    在声光介质相对的两面上安装超声振动器和反射板,就得到了一维超声光子晶体。用特征矩阵方法研究了超声振动的振幅和频率对一维超声光子晶体在可见光区的禁带的调制情况。结果表明:当超声振动的振幅变大时,禁带的位置向长波方向移动,禁带的宽度变大;当超声振动的频率变高时,禁带的位置向短波方向移动,禁带的宽度变小。这对于实现对禁带的调制具有重要意义。
    14  平面型紧凑微波光子晶体研究
    王伟,曹祥玉,王帅,党东明
    2008, 38(9):910-912.
    [摘要](759) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](742)
    摘要:
    为了提高微波光子晶体尺寸的紧凑性,根据其带隙结构的局域谐振原理和等效电路分析模型,对传统的UCEBG结构进行了改进,提出了一种新型EBG结构。该结构通过引入弯曲折线延长了电流长度,增大了等效电感效应,同时采用了更长的边缘耦合,延长了等效磁流,增强了等效电容效应。实验结果表明,新结构能够产生频率带隙,其带隙中心频率比传统的UCEBG结构低36.5%,且相对带宽保持不变,达到了实现紧凑UC-EBG结构的目的。
    15  纳米铁粉烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究
    刘香翠 郑卫平
    2008, 38(9):913-915.
    [摘要](739) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](443)
    摘要:
    在烟幕性能测试评价实验室中测试分析了纳米铁粉作为烟幕干扰材料对1.06μm和10.6μm激光的消光特性。在容积为20m3的烟箱中分别喷撒30g纳米铁粉,通过测量其在不同时刻的激光透过率和烟幕质量浓度,测得纳米铁粉对1.06μm和10.6μm激光的质量消光系数分别为1.833m2·g-1,1.474m2·g-1,表明纳米铁粉对双波长激光均具有显著的干扰效果。
    16  分步傅里叶法研究负折射介质中超短脉冲的传输
    张海霞,杨性愉
    2008, 38(9):916-920.
    [摘要](820) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](531)
    摘要:
    采用分步傅里叶法来研究负折射介质中超短脉冲的传输特性,分析了超短脉冲在负折射介质中传输时所体现出来的新特点。结果表明,在正常色散区,二阶非线性色散系数为负时使脉冲变窄,而且它对脉冲影响的程度是随着传输距离不断变化的,影响越来越小;赝五阶非线性系数为负时使脉冲展宽,但与二阶非线性色散项相比影响较小;而自陡系数取值的可正、可负出现了使脉冲在传输过程中其中心位置前后沿均可偏移的现象。
    17  模拟沙尘暴条件下的太赫兹辐射传输研究
    李宇晔,王新柯,张平,李海涛,陈艳江,李福利,耿玉珍
    2008, 38(9):921-924.
    [摘要](672) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](448)
    摘要:
    使用太赫兹时域光谱技术研究了太赫兹脉冲对模拟沙尘的透射特性,得到不同沙尘条件下信号的透射光谱。同时还进行了沙尘条件下传送成像信号实验,得到比较清晰的像。结果表明太赫兹脉冲能够在沙尘条件下传输太赫兹图像。
    18  基于远红外激光源的太赫兹透射成像系统软件设计
    李琦,迟欣,单纪鑫,王骐
    2008, 38(9):925-928.
    [摘要](560) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](351)
    摘要:
    太赫兹辐射成像在危险品检测、医疗和食品检验等领域有广泛的应用前景,基于远红外激光源的太赫兹二维透射成像方法具有很大的实用价值。在此成像系统中控制软件设计和实现是太赫兹成像系统的关键环节。本文采用Visual C++自行设计和编制了成像系统控制软件,此软件控制整个系统的运行,包括平移台的移动、数据采集卡的数据采集、峰峰值检测、生成图像、图像的显示以及图像的存储,另外附带太赫兹激光器参数查询功能。成像实验结果表明,此软件满足系统要求,运行良好,获得了较清晰的太赫兹图像。
    19  牙髓活力荧光检测系统的开发研究
    杨雷,江铭,高洪尧,马群
    2008, 38(9):929-932.
    [摘要](636) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](394)
    摘要:
    针对现行牙髓活力测试方法手段单一、主观性强、患者舒适度差等问题,根据牙髓活力荧光测量理论,提出一种测试系统结构方案。介绍了各硬件功能模块功能和软件流程,并给出了具体的设计参数。系统采用图形界面,触摸屏操作,使用方便,显示直观。进行初步试验,根据仪器显示结果,可明显区分活体牙与死髓牙。光学系统更换不同的滤镜,还可以进行龋齿及牙菌斑等牙病的检测。
    20  基于Switched-opamp的低功耗读出电路设计
    刘泽巍,赵钢,赵建忠
    2008, 38(9):933-936.
    [摘要](573) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](486)
    摘要:
    利用开关运放技术对运放进行电源管理,实现了焦平面读出电路列运放的“休眠”-“唤醒”工作模式,使列运放仅在该列信号选通时工作。这种结构级功耗优化方法缩短了运放工作时间,降低了读出电路的功耗,适合低功耗系统应用要求。并设计了两种读出控制方案,对4×4元读出电路进行了瞬态分析。比照原有设计,该方法最多可以节省读出阶段列运放83%的功耗。
    21  一种改进的神经网络非均匀性校正算法
    郑逢勋,吉书鹏
    2008, 38(9):937-938.
    [摘要](526) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](485)
    摘要:
    传统的神经网络校正算法对于线列焦平面阵列的非均匀性校正效果并不理想。因此,本文针对扫描型成像系统对传统神经网络算法进行了改进,将局部中值处理作为期望输出,逐列进行系数更新和校正,获得了很好的结果。改进后的算法收敛速度快,适合于线列焦平面阵列的非均匀性校正。实验结果显示了该算法的良好校正效果。
    22  结合NGVF信息和互信息的图像配准方法
    伍林 葛云
    2008, 38(9):939-941.
    [摘要](791) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](487)
    摘要:
    对传统的互信息配准方法进行改进,提出一种新的结合灰度信息和空间信息的配准方法。该方法分为粗略和精确配准两个阶段,首先利用图像的空间信息进行粗配准,再利用ACMI进行精确配准。文中利用的空间信息不同于一般的图像梯度信息,它是归一化的GVF矢量场信息(NGVFI),把它用于粗配准,抗噪性能良好。试验证明该方法鲁棒性很好,特别是对大噪声图像,配准效果突出,精度能达到亚像素级。
    23  基于改进型C-V模型的红外图像自动分割
    李志国 张旭
    2008, 38(9):942-944.
    [摘要](498) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](372)
    摘要:
    将C-V模型引入到红外图像分割中,同时提出了一种改进的模型。该模型通过增加偏离能量项,避免了标准C-V模型的重新初始问题。模型允许选取较大的时间步长,可以用简单的有限差分格式实现。实验证明,改进的模型在分割效果不变的情况下可以有效加速演化过程,提高分割效率。
    24  基于近红外图像匹配分割的涂改车牌识别算法
    杨星,同武勤,王其东
    2008, 38(9):945-947.
    [摘要](520) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](419)
    摘要:
    针对目前错综复杂的涂改车牌违规现象,提出一种利用近红外成像技术实现涂改车牌识别的方法。首先,论述了涂改干扰车牌识别的基本原理和特征;然后,在其可行性分析的基础上,设计出基于图像匹配分割的识别算法。实验结果表明所提算法能够实现涂改车牌的准确识别,具有较高的实际意义和价值。
    25  基于尺度间和尺度内相关性的平稳小波红外图像去噪
    肖质红
    2008, 38(9):948-951.
    [摘要](543) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](556)
    摘要:
    提出了一种基于尺度间和尺度内相关性的平稳小波变换红外图像去噪方法。首先对红外图像进行离散平稳小波变换,分别对各个分解层的高频子带,利用不同尺度小波系数形成的系数向量,通过线性最小均方误差估计小波系数,获得各个高频子带的估计系数,再利用小波系数尺度内的邻域相关性对小波系数进行修正,然后通过小波反变换得到去噪图像。仿真结果表明,考虑尺度间和尺度内相关性的平稳小波红外图像去噪算法能有效地去除红外图像噪声,在信噪比和视觉质量上要优于单纯考虑尺度间相关性的去噪方法。
    26  多温度点多窗口红外成像设备背景校正方法
    吴捷,李真
    2008, 38(9):952-954.
    [摘要](490) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](388)
    摘要:
    简述了一种新的红外背景校正方法。这种方法的基础是把工作环境温度范围划分成三个区间,把目标的背景温度范围划分成两个区间。总的参数表数量为6个。利用划分的温度窗口参数,很好地解决了传统基于背景校正算法的“鬼影”问题。在介绍这种新算法时提出了很多产品工程化的方法,并最终给出了应用结果。
    27  基于FTP的二维傅里叶变换的研究
    孟凡文,吴禄慎
    2008, 38(9):955-957.
    [摘要](928) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](580)
    摘要:
    傅里叶变换轮廓术(FTP)是三维物体形貌测量的重要方法,一维傅里叶变换可用于一般曲面相位解调,但对高频干扰和低频背景噪声敏感。连续应用一维傅里叶变换或反傅里叶变换可实现二维傅里叶变换,采用二维傅里叶变换,进行二维频谱分析,可用来分离和提取有用三维信息。具体实验验证表明,二维傅里叶变换能消除沿非栅线方向造成的灰度变化以及高频噪声,减小计算结果沿Y方向的波动,更好反映三维物体细节信息,提高相位解调的精度。
    28  灰度梯度自适应阈值二值化算法的FPGA实现
    祁蒙,刘鑫,姜学东
    2008, 38(9):958-960.
    [摘要](421) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](399)
    摘要:
    根据红外图像中目标与背景之间灰度比梯度特性,提出了一种自适应阈值二值化算法,并利用FPGA并行流水处理特点,采用模块化设计,完成了该算法的FPGA实现。算法实现由灰度比二值化模块和自适应阈值T模块两部分组成。灰度比二值化模块根据同步信号流水计算模板内灰度比梯度,并根据差值大小进行二值化。自适应阈值T模块根据背景的变化规律实时调整输出阈值大小,以实现对灰度比二值化模块作用范围的控制。实验结果表明,该算法虚警率较低,运算耗时少,满足实时处理的要求。
    29  基于总体最小二乘的红外图像去噪
    杨鸿森
    2008, 38(9):961-964.
    [摘要](476) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](363)
    摘要:
    针对红外图像存在的加性、乘性及混合噪声,采用从图像中截取图像块,再用图像块的线性结合对原图像进行去噪,总体最小二乘算法用来求解其中的系数向量,充分考虑了噪声图像中存在的不确定性,通过这组系数得到去噪后的红外图像。在对像素点空间关系权重的求解上,采用模糊核聚类算法将红外图像粗略进行聚类,归为同一类的像素点之间存在较强空间约束关系,否则认为它们之间存在较弱空间约束。通过与维纳滤波算法比较,仿真结果证明了总体最小二乘去噪算法在红外图像的视觉质量和信噪比改善两个方面的有效性。最后通过比较无噪红外图像与去噪红外图像

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