2009年第8期文章目次

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  • 1  p型ZnO薄膜的研究进展
    王忆锋,唐利斌
    2009, 39(8):799-803.
    [摘要](603) [HTML](0) [PDF 907.98 K](436)
    摘要:
    氧化锌(ZnO)具有适合基于pn结的各种光电器件,例如紫外光子探测器、发光二极管和激光二极管等应用的理想性质。虽然多年来已可获得高质量的n型ZnO,但是由于本征缺陷的自补偿效应较强等原因,稳定低阻且为p型导电的ZnO薄膜一直难于制备。通过对部分有关文献的归纳分析,主要介绍了近年来在p型掺杂方面的进展,以及不同方法制备的p型ZnO薄膜的空穴浓度、迁移率及电阻率等性能参数。
    2  固体激光武器的发展动向与分析
    徐大伟
    2009, 39(8):804-807.
    [摘要](497) [HTML](0) [PDF 811.65 K](635)
    摘要:
    介绍了固体激光武器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固体激光武器的优势和重要性,重点探讨了几种固体激光武器的性能及其特点,最后论述了固体激光武器的发展动向与分析。
    3  舰载激光通信中大气对激光远场光强分布的影响
    赵英俊,王江安,任席闯
    2009, 39(8):808-812.
    [摘要](503) [HTML](0) [PDF 929.42 K](559)
    摘要:
    在舰载激光通信系统中,激光远场光强分布对系统通信质量的提高具有重要影响。利用所建立的激光远场光强分布模型和1.06 μm激光大气传输特性,研究了大气能见度对激光远场光强分布的影响。结果表明:在不考虑大气湍流影响的条件下,能见度越高,光强衰减越小;在只考虑大气湍流影响的条件下,传输激光的波长,大气折射率结构常数,对激光远场光强分布具有重要影响。
    4  大气湍流对激光通信系统影响的数值模拟
    宿伟,齐文宗
    2009, 39(8):813-816.
    [摘要](498) [HTML](0) [PDF 870.38 K](437)
    摘要:
    从大气湍流对激光传输的影响出发,在Rytov和Tartaskii理论模型的基础上,得到激光通信系统的信噪比(SNR)、误码率(BER)和光强起伏之间的关系,并对信噪比和误码率在不同湍流强度、不同波长下随传输距离的变化进行了数值模拟。结果表明:大气湍流对系统误码率和信噪比均有明显的影响,且对误码率的影响超过信噪比占主要地位,在不同湍流强度下,误码率随着湍流强度的增加起初以指数形式迅速增长,最后趋于同一值,传输的最大距离有显著的变化,使用长波长的激光可以增加信号传播的有效距离,提高激光的通信质量。
    5  激光空中探测水下目标的新方法研究
    张晓琳,唐文彦,马强
    2009, 39(8):817-820.
    [摘要](559) [HTML](0) [PDF 904.30 K](812)
    摘要:
    为了实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,基于迈克尔逊干涉仪的基本原理,提出了一种从水面散射激光中获取水下声源信息的新方法。设计并实现了一套空中探测水下声信号的实验装置。实验结果表明:频谱分析图中的峰值频率即为水下声源的发声频率,系统能够实时探测发声频率在1 kHz~14 kHz的水下声源,且测量标准偏差小于7 Hz。该方法为航空遥感水下目标提供了一条新的技术途径。
    6  激光空泡溃灭过程的数值计算
    王雨虹 王江安 李海涛 曹静
    2009, 39(8):821-824.
    [摘要](497) [HTML](0) [PDF 882.28 K](441)
    摘要:
    提出了激光空泡溃灭的简单计算模型。在确定初始状态时考虑并减去整个溃灭过程中的热传导和水蒸气在空泡壁面的凝结与蒸发因素,这样在计算过程中空泡内的水蒸气质量不变,同时考虑了整个溃灭过程中水的可压缩性。研究了半径1 mm激光空泡的溃灭过程。空泡壁的最大溃灭速度可达1172.8 m/s,空泡中心的最高压强可达8.8728×108 Pa,最高温度11038 K,最小半径15 μm。该模型简单实用,激光空泡初始条件的确定,为研究激光空泡与弹塑性固体壁面的相互作用打下了基础。
    7  共轴双半椭圆柱透镜准直半导体激光光束特性研究
    高全华 曾晓东
    2009, 39(8):825-828.
    [摘要](391) [HTML](0) [PDF 870.59 K](867)
    摘要:
    基于光线传输理论对椭圆柱透镜及共轴双半椭圆柱透镜准直半导体激光光束的特性进行了研究。结果表明:这两种柱透镜的准直效率随折射率的变化不大,这在一定程度上提高了透镜材料选择的灵活性;并且理论上,共轴双半椭圆柱透镜可以将半导体激光光束快轴方向的发散角压缩到0.1 mrad量级。
    8  刀口法测量高斯光束光斑半径研究
    杨晓冬 邵建新 廖生鸿 谭锦业 周杰 蒋跃文
    2009, 39(8):829-832.
    [摘要](533) [HTML](0) [PDF 836.79 K](7022)
    摘要:
    根据高斯光束光强分布公式,讨论了P(x)%/(1-P(x)%)为任意值时,高斯光束光斑半径与刀口-光斑中心距比值及相应的光斑半径的测量误差;根据理论分析结果,在P(x)%为不同值条件下,对基模高斯光束光斑半径进行了实验测量,实验结果与理论分析符合较好。
    9  无扫描激光雷达距离选通同步控制电路的设计
    许毅玢,徐军,赵法林,李晓锋,徐利国,王林
    2009, 39(8):833-836.
    [摘要](422) [HTML](0) [PDF 892.66 K](621)
    摘要:
    无扫描激光雷达距离选通成像系统中同步控制装置的研究设计是系统的关键技术之一,直接关系到能否实现距离选通,能否得到目标的选通图像。在成像系统对同步控制装置的性能要求基础上,论文基于复杂可编程逻辑器件CPLD实现了脉冲激光器与选通ICCD摄像机的同步工作。通过VHDL语言设计出了具有纳秒量级的距离选通同步控制电路。此电路可以方便地进行脉冲宽度和延迟时间的选择,从而提高系统的成像质量和作用距离。
    10  T矩阵在光阱分析中的应用
    刘永红,祖明焱,史锦珊
    2009, 39(8):837-839.
    [摘要](304) [HTML](0) [PDF 885.69 K](338)
    摘要:
    光镊技术被广泛应用于许多生物领域。光镊本身结构简单,用单光束就可以捕获单个粒子,但对光阱力的精确计算却存在一定的难度。可以用一些近似的方法如几何光学或瑞利假设分析光阱力,但这些方法仅能在特定限制条件下适用。文中把电磁散射理论作为一种通用的方法来解决光阱力的计算问题。论述了如何使用T矩阵方法进行光阱力计算。计算结果为实验系统参量的选择提供了理论依据。
    11  利用散射辐射分布矩测量表面轮廓均方根斜率
    曾焱,艾克拜尔江·克然木
    2009, 39(8):840-843.
    [摘要](426) [HTML](0) [PDF 928.34 K](656)
    摘要:
    为了利用激光散射分布测量表面粗糙度参数,从分析高斯粗糙表面非傍轴散射光能量的角分布特征与轮廓均方根斜率之间的关系,得到了利用散射角分布进行粗糙表面横向粗糙度参数的测量方法。提出了散射光的两个特征值:辐射立体角密度矩M(θ)和M(φ),用以表征散射光能量立体角分布情况,并给出了在非傍轴远场条件下的测量和计算方法。实验证明,给出的特征参数能够得到散射光能量立体角分布特征并可用于测量粗糙表面横向形貌参数。
    12  半导体激光对肩周炎患者疼痛症状的改善作用
    王育庆,陈丽贤,段俊峰,范秀华,龙桂花
    2009, 39(8):844-846.
    [摘要](457) [HTML](0) [PDF 806.57 K](732)
    摘要:
    探讨半导体激光治疗改善肩周炎患者疼痛症状的效果。随机将91例患者分为治疗组和对照组。治疗组在常规治疗的基础上,予以半导体激光照射治疗。治疗后,治疗组总有效率高于对照组,并且在镇痛方面较对照组明显减轻。半导体激光对疼痛症状有明显的改善作用。
    13  双拱形LDA侧面泵浦Nd∶YAG光场均匀性研究
    于永吉,王超,陈薪羽,金光勇,郭家喜,郝大伟
    2009, 39(8):847-851.
    [摘要](409) [HTML](0) [PDF 1.12 M](429)
    摘要:
    采用一种双拱形激光二极管阵列对双棒串接的Nd∶YAG进行同心泵浦,将双拱形激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,通过计算机模拟,研究了双拱形LDA侧面泵浦条件下Nd∶YAG的泵浦光场均匀性,分析了泵浦结构各参量对泵浦光场均匀性的影响。证实了只要选取适当的泵浦参数,采用这种泵浦结构可以提高激光输出能量和光束质量。实验测试了该泵浦结构下Nd∶YAG激光器的输出能量和光束质量,实验结果与理论分析结果基本相符,验证了所建模型的正确性。
    14  氙灯抽运锁模脉冲再生放大器研究
    秘国江,钟国舜,邓明发,毛小洁,朱相帮,孙维娜,杨文是,王伟力
    2009, 39(8):852-854.
    [摘要](574) [HTML](0) [PDF 1016.36 K](507)
    摘要:
    搭建了一套声光锁模为主振荡器,氙灯抽运的再生放大系统。通过光路设计和精确的时间控制,将脉冲单选模块集成到再生放大腔中。在工作频率20 Hz时,再生放大器输出单脉冲能量≥3.2 mJ,能量放大倍数≥3×104,脉冲宽度305 ps,单脉冲输出100%,光束质量近衍射限。
    15  提高二极管激光阵列外腔锁相效率的实验研究
    张雪,赵鹏飞,李强,刘波,马建军
    2009, 39(8):855-857.
    [摘要](555) [HTML](0) [PDF 854.63 K](469)
    摘要:
    采用1/4 Talbot外腔实现宽条二极管激光阵列的锁相,在工作电流是35 A时,获得7.56 W的锁相输出功率,输出光束的远场图像是多瓣结构,锁相前后输出光的光谱宽度从2.0 nm压缩到0.2 nm。腔内插入焦距大约为5倍腔长的柱透镜,在相同电流下获得8.75 W的锁相输出功率,输出光的远场图像是多瓣结构,输出超模的数目有所减少,能量向中部集中,输出光的光谱宽度是0.2 nm。
    16  新型便携式TEA CO2激光器
    郑义军,孙科,谭荣清,王东雷,刘世民,张阔海
    2009, 39(8):858-860.
    [摘要](350) [HTML](0) [PDF 857.79 K](390)
    摘要:
    报道一种新型便携式横向激励大气压CO2激光器。该激光器采用4节5号充电电池直流供电,在1 Hz重复频率条件下,可连续工作1 h。激光器整机(包括电源及控制系统)尺寸为200 mm×200 mm×360 mm,质量小于8 kg。激光器使用紫外电晕预电离方式,放电均匀、稳定。自由振荡情况下,激光脉冲输出能量达到35 mJ,输出脉冲宽度为70 ns。
    17  千赫兹二极管抽运Nd∶YAG激光器
    杨文是 于继承 吕明春 朱相帮 毛小洁 秘国江
    2009, 39(8):861-864.
    [摘要](438) [HTML](0) [PDF 984.41 K](577)
    摘要:
    报道了一种采用双二极管抽运头、电光调Q实现高重频、窄脉宽Nd∶YAG激光输出特性。在重复频率1 kHz,二极管驱动电流65 A,BBO晶体电光调Q条件下,实现了平均功率6.5 W,电光效率10%,脉冲宽度17.25 ns的TEM00模1064 nm激光输出。研究了KD*P及BBO晶体的高重频工作特性,为下一步在高重复频率抽运时获得大能量的高光束质量激光输出奠定较好的基础。
    18  具有防止过流误判断功能的LD驱动电源的设计
    王志鹏,张新英,赵曾伟,宋海飞,毛海涛,王庆国
    2009, 39(8):865-867.
    [摘要](420) [HTML](0) [PDF 844.72 K](639)
    摘要:
    研制了一种新型的基于单片机和FPGA控制的半导体激光器(LD)驱动电源,该电源通过采用越限计数的方法实现过流保护,有效地消除了宽幅大脉冲电流干扰,具有防止过流误判断和失效保护的功能,从而保证LD工作的连续性、可靠性。
    19  红外焦平面读出电路辐射特性研究
    林加木,丁瑞军,陈洪雷,沈晓 刘非
    2009, 39(8):868-871.
    [摘要](570) [HTML](0) [PDF 893.25 K](458)
    摘要:
    红外焦平面阵列在宇宙空间中使用时,受到各种辐射导致性能退化甚至功能失效。作为红外焦平面阵列的重要组成部分,CMOS读出电路受到各种辐射主要体现为电离辐射效应。通过对红外焦平面CMOS读出电路进行空间模拟辐射实验后,测试读出电路的功能以及性能参数,研究了辐射对读出电路的影响。实验结果为红外焦平面CMOS读出电路的抗辐射设计提供了参考依据。
    20  一种基于劈尖干涉的激光波长测量装置的研究
    吴海波,杨仕广,程玉宝,焦洋
    2009, 39(8):872-875.
    [摘要](407) [HTML](0) [PDF 946.46 K](879)
    摘要:
    基于激光在光学劈尖表面上产生干涉条纹的特点,设计了一种激光波长测定装置。利用线阵CCD将激光垂直照射光学劈尖表面时所生成的干涉条纹感应成电信号并转移输出,经过线性放大、模数转换后变成有限长的离散周期序列,通过快速傅里叶变换测定条纹间距来计算出激光波长,并用532 nm,632.8 nm,980 nm三种波长的激光进行了测试。测试结果表明该装置在背景光不是太强的情况下,性能令人满意,精确度较高,并能从虚拟仪器面板上直观形象地观察信号波形和结果,具有一定的实用性。
    21  单发次皮秒脉冲宽度的二阶自相关法测试
    孙志红 夏彦文 刘华
    2009, 39(8):876-879.
    [摘要](420) [HTML](0) [PDF 932.17 K](957)
    摘要:
    理论分析非共线二次谐波转换中非共线夹角与相位匹配角、温度及波长的变化关系,综合考虑非共轴二次谐波转换中群速度延迟、色散等因素影响,合理给出入射光斑直径、两束光之间的夹角、位相匹配角、晶体尺寸等设计参数。利用非线性晶体(KDP)非共线匹配倍频效应,研制了针对皮秒脉冲测试的单发次自相关仪,并对单发次皮秒输出脉冲宽度进行测试分析。
    22  基于超窄脉宽激光器的厘米级测距技术研究
    卜弘毅,林盈侃,孟昭华,林颖,舒嵘
    2009, 39(8):880-883.
    [摘要](368) [HTML](0) [PDF 863.11 K](1439)
    摘要:
    首先对影响脉冲激光测距精度的因素进行了分析,认为提高时间间隔测量计数器频率,采用快速电路,缩短激光脉冲上升沿时间和提高系统信噪比都可以提高脉冲激光测距精度,而缩短激光脉冲上升沿时间对提高测距精度效果明显。在此基础上,基于1.2 ns超窄脉宽激光器,设计了一种高精度脉冲激光测距实验装置,实验结果表明,单点测量精度小于1.2 cm。
    23  太赫兹光谱分析中用误差理论确定样品厚度的研究
    王秀敏
    2009, 39(8):884-886.
    [摘要](434) [HTML](0) [PDF 849.86 K](494)
    摘要:
    太赫兹(1 THz=1012 Hz)时域光谱作为一种新型的光谱探测技术,被广泛用来研究各种材料在远红外频谱范围内的光学特性。在太赫兹透射光谱分析中,多数情况下需要知道被测样品的厚度,才能准确提取样品的光学参数。然而,有些样品的厚度不宜测量准确甚至不能直接测量。文中介绍和讨论了利用误差理论给出了准确确定样品厚度的同时提取样品的太赫兹波段光学参数的方法,该方法可以广泛应用于该类样品的太赫兹透射谱分析过程。
    24  光电遥感器反射镜组件过盈接触分析
    王永宪,任建岳
    2009, 39(8):887-890.
    [摘要](403) [HTML](0) [PDF 983.42 K](550)
    摘要:
    针对空间光学遥感器反射镜组件结构中存在的过盈配合接触非线性问题,利用非线性有限元分析软件ABAQUS进行结构分析。文中围绕反射镜组件结构中接触问题的非线性特征为重点,分析了过盈量、摩擦系数等参数对反射镜的影响。通过非线性有限元模型的建立、分析、验证最终确定该结构的合理过盈量为0.08 mm。有限元分析的结果对于改进空间光学遥感器装调工艺具有非常重要的理论参考依据。
    25  基于图像运动区域的红外多行人跟踪
    郭永彩 胡瑞光 高潮
    2009, 39(8):891-894.
    [摘要](447) [HTML](0) [PDF 918.42 K](814)
    摘要:
    针对红外视频监控中的多行人跟踪问题,提出了一种基于图像运动区域的跟踪算法。首先应用三维中值滤波方法建立背景模型,然后使用背景差分法得到运动区域;基于运动区域之间特定的匹配准则,建立帧间运动区域匹配矩阵,从而实现目标的跟踪。使用实际红外图像序列进行测试,该算法鲁棒性好,能够快速有效地实现多行人的跟踪。
    26  基于图像中心矩和特征向量的目标识别方法
    王琪,万中南,韩俊伟
    2009, 39(8):895-898.
    [摘要](663) [HTML](0) [PDF 997.40 K](1379)
    摘要:
    单独使用中心矩进行目标识别,不仅算法耗时,而且效果也不理想。针对这个问题,提出了一种基于图像中心矩和特征向量相结合的目标识别方法,该方法具备了中心矩和可见光图像特征量各自的优点,降低了特征空间维数。通过引入匹配模板特征向量之间的欧式距离,进一步降低了算法的复杂度,提高了系统识别的速度,算例仿真验证了本方法的有效性和实时性。
    27  一种改进的双线性插值图像放大算法
    龚昌来,杨冬涛
    2009, 39(8):899-901.
    [摘要](406) [HTML](0) [PDF 859.36 K](1458)
    摘要:
    针对传统的双线性插值图像放大算法存在的边缘模糊问题,提出一种改进算法:先计算插值点的双线性插值和最近邻点插值,然后以4个邻点的灰度方差构造权重,将二种插值进行加权融合获得最终插值结果。该算法既考虑到插值点与邻点之间距离关系,又考虑到邻点的灰度分布特性,有效地提高了放大图像的质量。实验结果验证了算法的有效性。
    28  基于线条结构连续性约束的拼接缝优化算法
    兰海滨,王程,龙腾
    2009, 39(8):902-905.
    [摘要](574) [HTML](0) [PDF 1.22 M](795)
    摘要:
    分析了图像拼接处理中导致线条结构不连贯的原因,提出了一种引入线条结构连贯性约束的优化拼接方法。其基本思路是自动识别并定位图像边缘处的线条结构,并求出两幅邻接图像间的线条结构对应关系,利用这些对应关系对拼接图像进行局部修正。实验结果表明,该方法适用于具有明显线条特征的图像,能够有效改善拼接的局部细节。

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