2009年第2期文章目次

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  • 1  长波红外焦平面读出电路设计分析
    刘晓磊 喻松林
    2009, 39(2):119-122.
    [摘要](607) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](396)
    摘要:
    针对长波焦平面探测器特点,文章从多个方面分析讨论长波读出电路需要用到的技术和方法,使其能够获得较好的性能。
    2  中红外磷锗锌光参量振荡器的参量对比与分析
    王平,柴金华
    2009, 39(2):123-127.
    [摘要](508) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](542)
    摘要:
    对国内外中红外磷锗锌光参量振荡器(ZGP-OPO)的参数进行了对比与分析,包括ZGP-OPO晶体尺寸、泵浦源、相位匹配方式、谐振方式、腔形、阈值、中红外输出等方面,并指出国内外中红外ZGP-OPO技术发展方向。
    3  卫星激光角反射器的远场衍射光强研究
    钟声远,徐广平,吴键
    2009, 39(2):128-132.
    [摘要](644) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](473)
    摘要:
    介绍了卫星激光角反射器的远场衍射光强研究,包括二面角(直角)偏差、表面不平度和反射面特性对远场衍射能量分布的影响。提出的远场衍射数学模型已用于Galileo卫星激光后向反射器设计,对其样品的实验结果表明,与理论计算的远场衍射能量分布相一致。
    4  水下激光光束空间分布特性的实验研究
    吴广成,张晓晖,饶炯辉
    2009, 39(2):133-136.
    [摘要](490) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](367)
    摘要:
    对高斯光束在不同水体中的传输特性进行了初步实验研究,分析了水体衰减系数对传输特性的影响。实验结果显示,高斯光束在水中不同传输距离处横截面上的光强径向分布仍然可以用高斯函数来描述;高斯光束在水中的光斑半径大于在空气中的,而且水体衰减系数越大,光斑半径扩展得越大;高斯光束在水中的光斑中心光强比空气中的衰减得严重,而且水体衰减系数越大,衰减得越快;高斯光束在大约2~3个衰减长度处光斑光强近似均匀分布。
    5  激光探测舰船尾流气泡样机初步实验研究
    余扬 王江安 马治国 石晟玮 梁善勇
    2009, 39(2):137-140.
    [摘要](499) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](338)
    摘要:
    基于激光水下探测原理,采用自主研发的激光探测舰船尾流气泡样机,同时用气泡幕模拟舰船尾流,通过比较无气泡和有气泡两种条件下的样机接收信号,验证了样机的探测性能;并对气泡幕置于不同位置处的样机接收信号进行了分析和比较,研究了不同条件下回波信号的波形特点;最后对下一步的实验提出了几点建议。
    6  四频差动激光陀螺小抖动稳频工作模式判别技术研究
    杨建强 张庆华
    2009, 39(2):141-144.
    [摘要](718) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](367)
    摘要:
    为避免传统光强差稳频方式的缺陷,提出了四频差动激光陀螺小抖动稳频方法。从四频陀螺工作原理出发,分析了小抖动稳频的可行性,其中工作模式判别问题是技术难点。提出三种解决方法:改变左右旋模频率间隔、光强差稳频方式的扫模电路结合、根据陀螺零漂数据来判别,为进一步研究提供了参考。
    7  应用激光数字散斑测量物体面内位移的研究
    陈书汉
    2009, 39(2):145-146.
    [摘要](534) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](392)
    摘要:
    利用激光数字散斑原理搭建光路对物体面内位移进行测量,利用CCD接收毛玻璃移动前后的散斑图像,通过计算机数字图像处理得到干涉条纹并计算毛玻璃的面内位移。最后讨论对本系统测量的灵敏度,范围和精度进行了分析和讨论。
    8  连续激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究
    陈燕,沈学举,牛燕雄,张雏,姜楠,杨海林
    2009, 39(2):147-150.
    [摘要](568) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](335)
    摘要:
    具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏。建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了平顶和高斯分布的连续激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以氦氖激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的温度分布。研究结果表明:皮肤组织径向温度分布与入射激光光束的光强分布相似,激光与组织热效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光功率、焦斑半径等。
    9  二极管泵浦再生放大器技术研究
    邓明发,秘国江,毛小洁,王伟力
    2009, 39(2):151-154.
    [摘要](652) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](367)
    摘要:
    对再生放大器的传统光路进行了改进,去掉了独立的脉冲单选模块,通过光路设计和精确的时间控制,将脉冲单选功能集成到了再生放大过程中进行。实验证明,这种改进是完全可行的,改进后的再生放大系统的输出脉冲具有较高的对比度,通过进一步提高泵浦源功率,还可以进一步提高单选脉冲的放大效果。
    10  室温锑化铟在探测器阵列靶中应用问题研究
    秦来安 侯再红 吴毅 谭逢富 何枫
    2009, 39(2):155-158.
    [摘要](1047) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](398)
    摘要:
    锑化铟探测器阵列靶是红外激光光斑测量的重要仪器。仪器中的光导型锑化铟探测器对温度比较敏感,这容易使后级信号处理电路的静态工作点出现温度漂移现象,影响阵列靶探测精度。针对这一情况,设计了一个可以根据环境温度实时调整静态工作点的系统,有效地解决由于探测器静态阻值随温度变化而引起的静态工作点的漂移问题,为室温锑化铟红外探测器在各种环境下的应用提供了一套有效的解决方案。
    11  基于热像仪的物体波段发射率的测量
    黄龙祥,沈湘衡,宋江涛
    2009, 39(2):159-161.
    [摘要](543) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](413)
    摘要:
    提出了一种新的测量发射率的方法。该方法利用黑体作为已知发射率的参考物体,使用热像仪测量物体的波段发射率。分析了影响波段发射率测量精度的因素,介绍了使用热像仪、黑体测量物体波段发射率的试验装置及测试方法。实际测试待测物体的波段发射率,验证发射率测量结果的准确性,发射率设定为该测定值时,热像仪测量温度与精密测温仪测量温度差值小于0.5℃。
    12  大气湍流对红外探测器光电性能影响的研究
    闫俊成,王德飞,齐文宗
    2009, 39(2):162-165.
    [摘要](500) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](264)
    摘要:
    基于大气湍流受限的调制传递函数模型,研究了调制传递函数(MTF)和点扩展函数(PSF)对短波红外探测器(SWIR)、中波红外探测器(MWIR)及长波红外探测器(LWIR)光电性能的影响,并对其进行了数值模拟。结果表明:大气湍流强度对红外探测器的空间分辨率有明显影响。弱湍流对中波和长波红外探测器的光电性能影响较大,湍流受限的MIF超过衍射受限的MTF而占主要地位;探测器的空间分辨率随着其孔径及波长的增加而降低。
    13  红外仪延迟测量法确定板坯出炉温度
    李峥,杨茉,赵婷,张翠珍
    2009, 39(2):166-168.
    [摘要](561) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](341)
    摘要:
    利用红外测温技术,结合导热与对流耦合反问题求解,给出了一种根据板坯出炉后延时红外测温反推板坯出炉温度的方法。经数值计算验证,本方法可对板坯出炉温度给出高精度的定量检测结果。同时,用该方法编制了简单可行的小软件,可以方便、即时地反推出板坯出炉温度,实现了可视化操作,可用于指导钢铁生产实践。
    14  基于容积波分析的血氧饱和度测量系统
    刘光达,郭维,朱平,白明明
    2009, 39(2):169-172.
    [摘要](506) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](360)
    摘要:
    基于光电容积脉搏波原理,利用红光和近红外光两种波长的半导体激光光源,对人体手指末端做透射吸收测量,在心脏的周期性收缩和舒张作用下,得到交、直流容积波信号,根据血液中氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)对这两种波长光能量的吸收差异,建立差分方程,通过数学解析计算得到血氧饱和度数值,实现了人体血氧饱和度的无创和连续测量。
    15  576×6长波红外探测器成像系统设计
    安永泉,禹健
    2009, 39(2):173-177.
    [摘要](556) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](368)
    摘要:
    设计了一个应用于线阵扫描型长波红外焦平面阵列的实时成像系统。系统中的适配电路为探测器提供工作环境,并对图像信号进行缓冲和电平变换。模拟视频信号的采集使用了高精度流水线ADC。数字信号处理电路实现了非均匀性校正,图像数据排序,坏像元补偿,直方图均衡和视频信号输出控制。结果表明该设计方法合理可行。
    16  32×32双色红外探测器同步读出电路设计
    刘非,丁瑞军,林加木,沈晓
    2009, 39(2):178-182.
    [摘要](620) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](287)
    摘要:
    双色(中短波)同步工作模式的红外探测器,其输出光电流信号为中波信号和中短波混合信号。文中提出了一种电压信号相减的电路结构,可在中波和中短波信号同步积分后,将两个波段的积分电压信号进行相减,得到单独的短波信号,实现信号分离的过程,并对32×32规模的电路进行了仿真验证,电路在仿真中有良好的性能。
    17  小孔径蝴蝶型光电导天线太赫兹辐射源的研究
    黄振,于斌,赵国忠,张存林,崔利杰,曾一平
    2009, 39(2):183-186.
    [摘要](706) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](651)
    摘要:
    研究了5种小孔径光电导天线的太赫兹发射特性,并且对它们所发射的太赫兹波进行了对比,为研制高效率的太赫兹波发射源提供了参考依据。利用太赫兹时域光谱技术测量了光电导天线发射的太赫兹(THz)脉冲,得到了时域发射光谱,并通过快速傅里叶变换得到相应的频域光谱。结果表明,太赫兹信号强度随偏置电压的增大而增强;随着泵浦激光功率的增大而增强并出现饱和现象。偏置电压与泵浦激光功率相同时,我们对比5种光电导天线产生的太赫兹信号,从中找到了一种发射效率较高的小孔径光电导天线,并且研究了电极形状、电极间距对光电导天线发射效率的
    18  背入射AlxGa1-xN 64×1线列焦平面太阳光盲探测器
    丁嘉欣,成彩晶,张向锋,张晓兵,鲁正雄,司俊杰,孙维国,桑立雯,张国义
    2009, 39(2):187-189.
    [摘要](631) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](392)
    摘要:
    在蓝宝石衬底上用MOCVD生长的材料制备了背入射Al0.42Ga0.58N/Al0.5Ga0.5N P-I-N型64元线列焦平面太阳光盲紫外探测器。测试了器件的光谱响应,其截止波长为285nm,在275nm峰值波长处的零偏电流响应率为20mA/W。测试了线列器件各元在5V反偏压下的暗电流,结果表明暗电流大约在10-8A数量级,暗电流分布均匀。线列器件各元的紫外光响应均匀性较好。
    19  脉冲氙灯放电时等离子体电阻的研究
    陈佳,李海兵,蒋宝财,吴睿骅
    2009, 39(2):190-193.
    [摘要](409) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](295)
    摘要:
    确定脉冲氙灯脉冲放电电阻和电流特性的关系,对于解决由储能器到脉冲氙灯之间的能量有效传输问题以及进行脉冲灯的计算是非常重要的,而且放电电阻和电路参数的匹配决定了放电的波形,进而也影响放电的功率、等离子体温度、辐射强度和光谱分布。在实验的基础上测试了不同口径、不同充气气压的高功率脉冲氙灯在不同放电条件下等离子体柱的电阻,探讨了放电过程中放电电阻的特性。
    20  阵列天线自适应波束合成的光学实现
    刘明,是湘全
    2009, 39(2):194-196.
    [摘要](427) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](394)
    摘要:
    相控阵天线是雷达技术的重要发展方向之一。随着雷达信号带宽和阵列单元数目的增加,光学实延时技术的采用已成为一种趋势。介绍了一种基于受激光子回波的阵列天线实延时自适应波束合成的光学结构,从理论上详细分析了其工作原理,说明了波束合成的工作过程。
    21  基于系统模型的快速退火炉温度控制器设计
    龙长林,钟新华
    2009, 39(2):197-200.
    [摘要](329) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](352)
    摘要:
    提出了一种基于系统模型的快速退火炉温度控制方法。首先采用分段线性化方法和系统辨识方法获得精确的快速退火炉系统模型;然后将该系统模型作为温度控制器的前馈控制,用来提前预测控制输出,提高系统的响应速度,并在此基础上增加反馈控制通道,用来修正模型误差和外界干扰。最后,将此温度控制器应用在我们自主研发的快速退火炉系统上,实验验证了此温度控制器的有效性。
    22  温度箱入射窗方案与温度场模拟
    张亮亮,王高明,郭城,杨志文
    2009, 39(2):201-203.
    [摘要](392) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](362)
    摘要:
    介绍了夜视仪可靠性试验中温度应力试验箱入射窗的结构方案,并通过其上的加热器加热避免低温造成内层窗口玻璃结霜,且确保光通道中温度梯度尽量均匀,计算加热器所需功率,并使用ANSYS软件对温度场进行模拟。
    23  贝塞尔光束通过环形硬边光阑的ABCD光学系统传输
    张永利,潘留占
    2009, 39(2):204-206.
    [摘要](473) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](327)
    摘要:
    通过把环形光阑函数展开为复高斯函数的方法,推导出贝塞尔光束通过有环形光阑限制的近轴ABCD光学系统的传输近似解析公式。通过数值计算,对贝塞尔光束通过环形光阑的传输特性进行了详细的研究,给出了光阑内、外半径等参数对光强分布的影响规律。
    24  变迹光纤光栅中布拉格孤子相互作用特性的数值研究
    迎春,敖特根,林琳
    2009, 39(2):207-209.
    [摘要](378) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](410)
    摘要:
    在耦合模理论基础上,运用有限差分法分别数值模拟了布拉格孤子在抛物线平方变迹和高斯变迹光纤光栅中的相互作用。结果表明,同振幅孤子对在不同变迹光纤光栅中的相互作用特点都具有一定的规律性。在高斯变迹光纤光栅中,合适选择相对相位和相对振幅等参数可以使两个不同振幅孤子的相互作用表现为排斥作用,而在抛物线平方变迹光纤光栅中两个不同振幅孤子相互作用较复杂。
    25  ZnSe基底7~14μm波段宽带增透膜
    闫兰琴,张树玉,黎建明,杨海,苏小平,余怀之,刘嘉禾,刘伟
    2009, 39(2):210-212.
    [摘要](414) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](381)
    摘要:
    简要叙述了7~14μm波段红外增透膜的膜料选择以及硒化锌基底上高性能红外增透膜的设计和工艺研究。介绍了离子辅助沉积技术沉积该膜的的工艺过程。给出了用该方法制备的7~14μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达98%以上,在设计波段范围内平均透过率大于97%,膜层附着性能好,光机性能稳定。这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。
    26  帧间逼近法用于大噪声红外图像的运动检测
    闫立峰 涂序彦
    2009, 39(2):213-216.
    [摘要](419) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](395)
    摘要:
    提出一种基于像素邻域的切比雪夫逼近的方法实现运动检测。文中假定红外视频序列背景在相邻帧之间在区域上存在线性关系,由于噪声存在,这种线性方程不相容。通过在Banach空间上建立切比雪夫逼近,求出两帧之间的逼近系数,对逼近系数设定阈值,实现复杂背景的运动物体探测。通过对雨雪天气的两组数据仿真实验,并与简单帧间差模型在同等阈值下比较噪信比,发现该法鲁棒性显著提高。实验表明,该法在提取出主体运动同时,能够有效抑雨、雪等运动背景构成的噪声,具有一定应用价值。
    27  复杂背景的红外图像过渡区提取与分割
    李洪周,袁胜智,陈榕,高义侠
    2009, 39(2):217-219.
    [摘要](447) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](280)
    摘要:
    摘要:在基于个数判断噪声的中值滤波器进行平滑处理的基础上,提出了一种改进的过渡区提取方法,并将该方法应用于对比度低、宽谷直方图的复杂背景红外图像的分割。Matlab仿真实验表明,该方法减少了图像分割的运算量,并能将具有复杂背景的红外图像目标分割得较好。
    28  基于CLAHE和top-hat变换的手背静脉图像增强算法
    赵建军,熊馨 张磊,付腾,赵龑骧
    2009, 39(2):220-222.
    [摘要](423) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](261)
    摘要:
    为了克服光强,手背厚度对手背静脉图像的影响,提出一种新的手背静脉图像增强方法,对比度受限的局部直方图均衡(CLAHE)和tophat变换相结合的方法。在进行CLAHE处理的基础上,利用tophat变换提取图像的波峰和波谷,并将提取的波峰和波谷进行直方图修正,拉开灰度分布,再与之进行加减运算。实验表明,该算法能得到很清晰的增强效果。
    29  夜视图像自动彩色化源图选择算法
    商露兮,方建安,谷小婧,马爽,孙韶媛
    2009, 39(2):223-226.
    [摘要](557) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](278)
    摘要:
    研究可供夜视图像进行色彩传递的自然彩色源图选择算法。利用Gabor滤波器能够模拟生物视觉的特性以及夜视图像的纹理特征,对结合Gabor滤波器和灰度共生矩阵源图检索算法做出了改进,提出了一种结合Gabor滤波器和灰度梯度共生矩阵的源图选择算法。最后对这两种算法和亮度梯度二次采样算法进行了比较,实验结果证明,改进的算法远远优于其他两个,减少了图像色彩传递应用过程的人工干预程度,大大提高了自动化水平。
    30  一种基于进化策略的边缘特征匹配方法
    贾万波,王宏力
    2009, 39(2):227-230.
    [摘要](455) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](289)
    摘要:
    针对存在旋转变化的多源图像匹配问题,提出了一种基于改进的部分Hausdorff距离(LTS-HD)和进化策略相结合的边缘特征匹配算法。通过仿真实验,该算法与基于部分Hausdorff距离的匹配算法相比,实时性和精确性都有了很大的提高。

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