2009年第6期文章目次

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  • 1  全光3R再生中的光判决技术
    杜立伟,袁明辉
    2009, 39(6):577-580.
    [摘要](638) [HTML](0) [PDF 914.85 K](515)
    摘要:
    全面论述了光3R再生中各种光判决技术,包括基于光纤非线性效应的非线性光纤环镜(NOLM)技术,太赫兹光学非对称解复用(TOAD)技术,基于半导体光放大器(SOA)的马赫-曾德干涉仪(MZI)/迈克尔逊干涉仪(MI)技术和超快非线性干涉仪(UNI),以及电吸收调制器(EAM)技术等。指出MZI/MI技术和EAM技术具有较好的发展应用前景。
    2  一种计算水下高斯光束远场光强分布的方法
    吴广成,张晓晖,饶炯辉
    2009, 39(6):581-583.
    [摘要](466) [HTML](0) [PDF 831.79 K](469)
    摘要:
    在平行细光束水下传输的唯像模型基础上,通过对自由空间中高斯光束光强分布规律的分析,将高斯光束分解成多条平行细光束,推导了计算水下高斯光束远场光强分布的数学模型,分析了光强随水体衰减系数、传输距离、散射角变化的规律,并进行实验验证。计算与实验结果基本吻合。
    3  光纤激光相干合成中的相位控制方法与实验
    武敬力,刘京郊 邢忠宝,刘金生,范馨燕
    2009, 39(6):584-587.
    [摘要](608) [HTML](0) [PDF 1.01 M](713)
    摘要:
    相位控制技术是光纤激光相干合成技术中的关键技术。主要开展了爬山和外差两种相位控制方法研究。爬山法是根据探测合成光强变化,软件自动寻优补偿相位偏差而获得稳定的最大干涉光强输出。外差法则是利用外差探测得到合成光束间的相位变化从而进行实时校正使各光束相位一致。在七阵元光纤列阵相干合成实验系统中,两种方法均实现了对七路光纤光束的相位控制,获得Streh1为0.91的远场相干合成结果。同时也实现了对10 W光纤放大器的相位控制,获得优于λ/10的相位控制精度,对多路大功率激光放大器相干合成具有一定的参考价值。
    4  全固态复合内腔和频554.9nm连续波黄-绿光激光器
    李永亮,吕彦飞,张玉兰
    2009, 39(6):588-590.
    [摘要](445) [HTML](0) [PDF 825.68 K](583)
    摘要:
    报道了全固态连续波554.9 nm黄-绿光激光器,黄-绿激光是分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的1342 nm和946 nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I11/2和4F3/2-4I9/2。实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体II类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为20 W和10 W时,获得1.1 W的TEM00连续波554.9 nm黄-绿激光输出。4h功率稳定度优于±2.8%。
    5  双频固体激光器产生相干脉冲输出的研究进展
    李立新 李磊
    2009, 39(6):591-594.
    [摘要](479) [HTML](0) [PDF 3.83 M](326)
    摘要:
    光载波雷达(LidarRadar)是一种新型体制的激光雷达,它采用激光拍频产生的射频信号作为探测媒介,在保证激光探测的高空间分辨力优点的同时相对于普通激光雷达具有更强的抗大气干扰能力,其中作为探测光源的二极管抽运的双频固体激光器是其关键技术之一。针对光载波雷达的具体应用要求对光学脉冲相干的双频固体激光器进行了分析,并报道了最新研究成果。
    6  全固态准连续宽调谐激光器研究
    侯惠民
    2009, 39(6):595-597.
    [摘要](533) [HTML](0) [PDF 849.20 K](481)
    摘要:
    介绍了一种宽调谐准连续钛宝石激光器,其采用腔内倍频准连续532 nm Nd∶YAG固体激光器作为泵浦源。通过合理的膜系设计,选用棱镜作为调谐元件,仅采用一个输出镜就获得了680~940 nm的宽调谐输出。当绿光功率为12 W对应重复频率4.5 kHz时,在中心波长795 nm处,其平均输出功率为2.2 W,光谱线宽为5 nm。
    7  微米铜粉对红外、10.6 μm激光的衰减性能研究
    刘国生,关华,吕惠平,欧阳的华,杜雪峰
    2009, 39(6):598-601.
    [摘要](733) [HTML](0) [PDF 842.37 K](1061)
    摘要:
    为选择一种能够遮蔽红外与激光的烟幕干扰材料,在烟幕箱中测试了组分配比不同的微米铜粉的红外与10.6 μm激光烟幕透过率,当烟幕浓度为1.0 g·m-3时,1~3 μm,3~5 μm,8~14 μm红外的透过率均小于30%,10.6 μm激光的透过率小于20%,红光铜粉、青红光铜粉和青光铜粉对红外与10.6 μm激光的衰减能力逐渐增强;同时测试了微米铜粉对红外热像仪的干扰效果,浓度为2.0 g·m-3时,青光铜粉能够完全遮蔽红外热像仪。
    8  脉冲和锁相红外热成像检测技术的对比性研究
    霍雁,赵跃进,李艳红,张存林
    2009, 39(6):602-604.
    [摘要](675) [HTML](0) [PDF 944.47 K](1391)
    摘要:
    脉冲红外热成像使用脉冲热源,热源中具有广泛的频率分量,而锁相红外热成像技术使用周期热源,热源频率单一。两种热成像技术的热源工作方式和数据处理方式不同,两种技术各有优缺点。本文利用两种技术分别对电路板和平底洞试件进行了检测,通过实验结果来说明两种热成像技术的区别以及各自的优缺点。
    9  纺织混纺面料里纤维含量的红外光谱法测定
    颜丽,刘莉
    2009, 39(6):605-607.
    [摘要](600) [HTML](0) [PDF 788.58 K](807)
    摘要:
    利用傅里叶红外光谱仪对棉涤混纺面料进行了衰减全反射实验,采用多元逐步回归法选取了特征波数1000~1400 cm-1来做回归分析,对光谱数据采用中心化和一阶导的预处理方法,建立数学模型,其检测精度达到了较高水平,表明用红外全反射光谱对混纺面料纤维含量的无损测定是行之有效的。
    10  光动力疗法对S180荷瘤小鼠肿瘤细胞损伤的红外光谱研究
    刘婉华,刘健,郭郑元,唐伟跃
    2009, 39(6):608-611.
    [摘要](484) [HTML](0) [PDF 848.73 K](728)
    摘要:
    测定了光动力疗法对S180荷瘤小鼠肿瘤细胞损伤的红外光谱。结果表明,肿瘤细胞损伤后核酸、蛋白质、脂质的特征峰都有不同程度的改变,表现为峰值降低,频率发生蓝移或红移。结论:光动力作用肿瘤组织,可使肿瘤细胞的核酸、蛋白质、脂质的构型和构象发生变化。DNA单、双链发生断裂,蛋白质失去活性,细胞膜功能丧失。细胞的结构和功能被破坏,表现为细胞的凋亡和坏死。
    11  平面型2.6μm InGaAs 红外探测器变温特性研究
    李永富,唐恒敬,张可峰,李淘,宁锦华,李雪,龚海梅
    2009, 39(6):612-617.
    [摘要](467) [HTML](0) [PDF 1.44 M](830)
    摘要:
    通过闭管扩散方式,在NIN型InP/In0.82Ga0.18As/InP材料上制备了单元及八元平面型红外探测器件,研究了器件的光谱响应特性、变温电流-电压特性以及器件探测率的温度响应特性。研究表明,不同温度下,在较低的偏压下,器件的正向暗电流的主要成分为源于材料缺陷的产生-复合电流,随着电压增大,器件的电流将会受到串联电阻的限制而趋于饱和。在近室温(>250 K)下,器件的反向电流主要以扩散电流和产生-复合电流为主,随着温度降低(<158 K),与偏压成正比的隧穿电流将占优势。温度>158 K时,器件的R
    12  几种屏蔽布在太赫兹光谱的实验研究
    刘艳艳 武凤萍,陈艳江 张存林,耿玉珍,李福利
    2009, 39(6):618-621.
    [摘要](414) [HTML](0) [PDF 856.96 K](1013)
    摘要:
    对灰色、砖红色、深浅迷彩色四种屏蔽布的屏蔽性进行了太赫兹光谱实验研究,得到了这几种屏蔽布的屏蔽效能曲线。实验表明,这几种屏蔽布对太赫兹辐射有很好的屏蔽效能,尤其是灰色屏蔽布的屏蔽效能较好,可用于航空航天及军用仪器设备的屏蔽。若将此类屏蔽布应用在太赫兹波段会有较好的屏蔽效果,会给相应的太赫兹辐射侦查探测带来很大的困难。
    13  光子晶体光纤中非线性传输的数值研究
    王润轩
    2009, 39(6):622-625.
    [摘要](420) [HTML](0) [PDF 897.75 K](1315)
    摘要:
    数值模拟了飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输过程,详细计算分析了自相位调制(SPM)、脉冲内拉曼散射(ISRS)、自陡峭(SS)以及群速度色散(GVD)、三阶色散(TOD)、四阶色散(FOD)对脉冲传输和频谱的影响。结果表明,在反常色散区,脉冲内拉曼散射以及三阶、四阶色散对频谱的展宽和脉冲的平滑都有着重要作用;而自陡峭是使高阶孤子分量产生分裂衰变,对光谱的不对称展宽有一定影响。
    14  谐振式光学陀螺中的偏振波动及其影响
    张旭琳,周柯江
    2009, 39(6):626-629.
    [摘要](292) [HTML](0) [PDF 1002.87 K](1260)
    摘要:
    谐振式光学陀螺(ROG)是基于光学Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速率的一种新型光学传感器。根据矩阵法,得到ROG中偏振波动引起的系统零漂的解析表达式。利用该解析表达式,估算达到谐振式集成微光学陀螺系统中等精度要求所需的偏振匹配参数。通过实验,验证偏振控制器对抑制偏振噪声的效果。
    15  基于一维光子晶体的偏振分束器
    方云团
    2009, 39(6):630-632.
    [摘要](364) [HTML](0) [PDF 875.36 K](557)
    摘要:
    通过设计含缺陷的一维光子晶体,利用特征矩阵的方法计算了在特定频率条件下s光和p光在不同入射角度下的透射率,发现对特定频率的光在一定角度范围内s光和p光具有很高的消光比,且p光具有很高的透射率。说明该一维光子晶体可以作为优良的偏振分束器件。
    16  掺Yb3+锂硅酸盐玻璃组分与光谱性质的研究
    牛静霞,周桂耀,侯蓝田,宋昭远,靳涛涛,董世蕊,夏长明
    2009, 39(6):633-636.
    [摘要](444) [HTML](0) [PDF 882.14 K](705)
    摘要:
    采用高温熔融工艺制备了Yb3+掺杂锂硅酸盐玻璃,玻璃的组分为SiO2-Li2O-Na2O-MgO-CaO-BaO-Al2O3-Yb2O3。经过理论和实验分析,我们得出该组分的最佳比例为70SiO2-18Li2O-8MgO-2Al2O3-2Yb2O3mol%,它具有较高的发射截面和较长的荧光寿命,并随着修饰体阳离子场强增大,配位体之间位置的有序化降低,即格位的对称性下降,因此吸收截面和发射截面逐渐增大,荧光寿命降低。
    17  双层谐衍射元件的衍射效率分析
    孙婷 焦明印 张玉虹
    2009, 39(6):637-639.
    [摘要](415) [HTML](0) [PDF 905.16 K](1139)
    摘要:
    单层谐衍射元件由于只在谐振波长处能精确闪耀,随着波长偏离谐振波长,衍射效率迅速下降,导致宽波段成像质量变差。为了将谐衍射元件的应用拓展到宽波段,本文重点对可等效为普通单层衍射元件的双层谐衍射元件的衍射效率进行了详细的分析。理论分析得出此种双层谐衍射元件的衍射效率在整个设计波段明显高于单层(谐)衍射元件的衍射效率,而且在整个设计波段的分布基本平衡。进一步以红外波段的常用材料Ge和ZnSe构成的双层谐衍射元件以及由它们分别构成的单层(谐)衍射元件为例,应用Matlab对其衍射效率进行了模拟。模拟结果得出双层谐
    18  中波红外双视场光学系统的设计
    李荣刚,杨栋梁,刘琳,张兴德
    2009, 39(6):640-642.
    [摘要](596) [HTML](0) [PDF 905.80 K](1162)
    摘要:
    设计了一款用于较大规模制冷型面阵焦平面探测器的双视场红外光学系统。该光学系统采用二次成像的光学结构形式与切换式的视场变倍方式,实现了大倍率、小体积用于红外前视(FLIR)的光学系统设计;通过仿真,在系统的合理位置设立非均匀性校正单元与视场光阑,以提高系统的抗干扰性;微扫组件的引入,提高了系统的空间分辨率。
    19  分层介质的新色散法及其在光子晶体中的应用
    刘启能
    2009, 39(6):643-646.
    [摘要](552) [HTML](0) [PDF 1009.57 K](581)
    摘要:
    利用光在界面的边界条件,推导光在分层介质系统中新的传输矩阵,利用新传输矩阵得到分层介质系统的色散公式,将新传输矩阵法与传统的特征矩阵法作了比较。并应用该色散公式研究了一维光子晶体的能带,得出:新的传输矩阵及其色散公式不仅能够解决传统的特征矩阵法所能解决的全部问题,而且还能够解决传统的特征矩阵法所不能解决的问题。
    20  基于背景因子的红外点目标探测技术
    钱惟贤,陈钱,顾国华
    2009, 39(6):647-650.
    [摘要](431) [HTML](0) [PDF 850.44 K](802)
    摘要:
    复杂场景下红外弱点目标检测是红外目标识别的关键技术性难题之一。首先从概率论出发分析了背景因子存在的必要性。接着详细地论述了采用模糊集合中的隶属度理论和模式识别中的多分类器融合理论设计背景因子的过程。由于背景因子的引入对强干扰的复杂背景进行自适应地削弱,使得在各种背景下探测概率趋于均匀分布,最终实现了恒虚警率。
    21  双色红外成像传感器时空信息融合的空间点目标识别方法
    李秋华 杜鹢
    2009, 39(6):651-654.
    [摘要](431) [HTML](0) [PDF 811.04 K](300)
    摘要:
    针对干扰条件下的空间点目标识别问题,提出了一种基于双色红外成像传感器时-空信息融合的空间点目标识别方法,并采用D-S证据合成理论对来自两个红外成像传感器的实际图像目标信息进行了仿真计算。结果表明该方法对强干扰条件下的红外点目标具有理想的识别效率。
    22  基于模糊积分的可信度融合目标检测
    熊大容,杨烜
    2009, 39(6):655-659.
    [摘要](268) [HTML](0) [PDF 1.04 M](336)
    摘要:
    针对可见光和红外热图像序列中的远距离目标检测问题,提出了一种基于模糊积分的可信度融合的目标检测方法。该方法通过帧间差累积,在两种传感器的图像中确定了运动目标区域,根据目标区域的强度分析,定义了目标可信度度量,进而利用模糊积分融合函数进行可信度融合以实现目标检测。试验结果表明模糊积分分类效果较好,从而证明了该方法在目标识别中的可靠性和可信度,具有一定的实用性。
    23  一种改进的相机全局运动估计方法
    杨水清,张路
    2009, 39(6):660-664.
    [摘要](273) [HTML](0) [PDF 1008.89 K](417)
    摘要:
    提出了一种改进的相机全局运动估计方法。首先给出了相机的全局运动模型,然后对传统的模板匹配方法的模板更新和匹配准则等环节进行了改进。仿真结果表明,该方法能以较小的资源消耗有效地解决相机的全局运动估计问题。
    24  基于灰度投影法运动估计的成像CCD平移补偿法
    任航 张涛
    2009, 39(6):665-668.
    [摘要](442) [HTML](0) [PDF 963.68 K](543)
    摘要:
    为了提高成像质量,得到高分辨率的图像。提出了一种基于灰度投影法运动估计的成像CCD平移补偿法,并给出其系统结构图。然后验证了分辨率标板在各种运动情况下该系统的补偿效果,并给出了评价结果分析,最后拍摄了实物并给出了恢复后的图像及评价。结果:该补偿法可以有效地恢复图像,对慢速运动图像和随机振动图像具有较高的恢复能力。结论:使得系统的整体性能得到了很大的提升,成像的分辨率也大大提升。
    25  四象限探测器测角算法分析与改进
    陈勇,祝天瑞,李焕功
    2009, 39(6):669-672.
    [摘要](401) [HTML](0) [PDF 936.73 K](571)
    摘要:
    四象限探测器测角误差是影响激光跟踪系统精度的关键,因此算法设计是提高跟踪系统跟踪精度的根本。首先分析了消除光学系统四象限探测器测角误差的几种算法,随后在不考虑非均匀性的影响下的条件下,提出了将插值法和传统算法相结合的一种改进算法,测角误差能控制在0.1°之内且容易实现。
    26  基于单目视觉的无人机障碍探测算法研究
    张跃东,李丽,刘晓波,邢泽平
    2009, 39(6):673-676.
    [摘要](497) [HTML](0) [PDF 909.65 K](1057)
    摘要:
    针对低空飞行无人机的避障问题,研究了一种基于单目视觉的障碍物深度提取算法。在无人机前视摄像机获取的图像中,通过Harris角点检测算法提取角点作为特征点,使用归一化互相关算法进行角点的匹配,根据图像序列中特征点间距离的变化和无人机的运动计算障碍物的深度。对用于单个障碍物深度计算方法进行了改进,使用RANSAC算法区分不同深度的障碍物。仿真表明,该算法可以有效发现并区分不同深度的障碍物。
    27  基于离散平稳小波变换和Bayes估计的红外图像去噪方法
    季虎 刘钦磊 郑永煌 左小进
    2009, 39(6):677-680.
    [摘要](342) [HTML](0) [PDF 928.33 K](530)
    摘要:
    提出一种基于离散平稳小波变换与Bayes估计的红外图像去噪方法。针对红外图像信号与噪声的不同特点,对红外图像进行离散平稳小波变换后,采用Bayes估计方法自适应地从带噪信号的小波系数观测值中估计信号的小波系数值。该方法不仅有效克服了传统离散正交小波变换去噪时容易产生Gibbs现象的问题,也避免了常用小波去噪算法对小波系数截断式处理可能造成的图像细节模糊和信息丢失。最后,通过对实际电力设备红外图像的去噪实验,验证了方法的有效性。
    28  基于独立分量分析新算法的含噪图像盲分离
    张宇波 黄会营
    2009, 39(6):681-684.
    [摘要](249) [HTML](0) [PDF 939.87 K](439)
    摘要:
    由于乘性噪声的存在,严重限制了标准ICA的使用。在分析独立分量分析的基本模型的基础上,讨论了有噪信号的独立分量分析(Noisy ICA)。提出一种新的基于四阶统计量的方法来消除乘性噪声,分离出独立的源信号。通过寻求噪声线性转换的统计结构,依据代价函数最小来获取解混阵B,从而分离出多维观测信号。最后把算法应用于含噪的混合图像,通过仿真显示算法很好的分离了源信号。
    29  基于纹理识别的图像鉴伪技术研究
    刘承香,林武璋,胡学娟,陈俊伟,阮双琛
    2009, 39(6):685-687.
    [摘要](292) [HTML](0) [PDF 938.88 K](590)
    摘要:
    提出了一种基于纹理特征识别的国徽图像鉴伪技术。先通过模板匹配对二值化后的国徽图像外沿进行定位,并根据圆圈的中心位置确定左右两个纹理特征比较明显的识别区域,然后采用共生矩方法进行纹理识别。实验结果表明,纹理特征惯性矩能很好地反映国徽图像中网格的清晰度,具有对真钞和假钞较好的可区分性,鉴伪识别率近94%,此方法对钞票鉴伪行之有效。
    30  非制冷红外热像仪的快速自动调焦算法设计
    贾晓飞,李宜斌,陈德智,许家新
    2009, 39(6):688-690.
    [摘要](336) [HTML](0) [PDF 948.19 K](426)
    摘要:
    基于数字图像处理技术,提出了一种粗精结合的自动调焦设计方案,并将其应用于现有非制冷热成像系统,达到了快速、准确的自动调焦要求,减小了硬件资源消耗。

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