• 2013年第2期文章目次
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    • >08红外征文
    • 美军激光反导关键技术及作战样式探讨

      2013, 43(2):121-127.

      摘要 (850) HTML (0) PDF 928.81 K (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对激光反导问题,探讨美军激光武器防御导弹的关键技术及作战样式。首先概述了美军激光反导武器平台的发展研究现状;分析了激光反导关键技术及面临的主要问题;基于激光反导武器系统的作战原理,探讨典型导弹在特定作战场景下的激光武器作战样式。

    • >综述与评论
    • 离轴反射式光学系统的研究进展与技术探讨

      2013, 43(2):128-131.

      摘要 (449) HTML (0) PDF 966.31 K (867) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:离轴反射式光学系统具有大口径、宽光谱,高分辨率等特点,在空间与远程探测技术领域具有良好的应用前景。离轴反射式光学系统的复杂性加大了其设计与工程化的难度。本文在分析其特点的基础上,结合国内外的研究情况,对其设计方法、波前探测、计算机辅助装调、光学零件加工检测、轻量化等技术进行探讨。

    • 基于图像处理的自动对焦技术综述

      2013, 43(2):132-136.

      摘要 (866) HTML (0) PDF 796.53 K (1422) 评论 (0) 收藏

      摘要:简述了传统和现代自动对焦技术方法并进行对比,在此基础上详细介绍了基于图像处理的自动对焦技术的原理和核心问题,提出了该技术中的关键技术是图像清晰度评价方法和搜索算法并对具体技术进行了描述。

    • 石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展

      2013, 43(2):137-143.

      摘要 (564) HTML (0) PDF 1.17 M (1031) 评论 (0) 收藏

      摘要:自2009年石墨烯(Graphene)材料被成功用于产生超短脉冲以来,出现了多种腔形、多种波长、多种脉冲特性的锁模激光器。利用石墨烯可饱和吸收特性制成的锁模器件具有稳定性好、响应波长广、恢复时间短、插入损耗小等多方面的优势,是目前超短脉冲领域的研究热点。重点对石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展进行了总结,并针对该领域面临的问题,指出其发展趋势。

    • 量子阱红外探测器最新进展

      2013, 43(2):144-147.

      摘要 (774) HTML (0) PDF 1.04 M (1233) 评论 (0) 收藏

      摘要:量子阱红外探测器(QWIP)自从20世纪80年代被验证后,得到了广泛积极的研究。基于Ⅲ-Ⅴ材料体系、器件工艺的成熟和自身的稳定性、响应带宽窄等特有的优势,QWIP成为对低成本、大面阵、双(多)色高精度探测有综合要求的第三代红外焦平面阵列(FPA)的重要发展方向。本文主要总结了国际QWIP器件的最新发展动态,并展望了其发展趋势。

    • >激光应用技术
    • C/C复合材料的氧化对激光防护的影响研究

      2013, 43(2):148-151.

      摘要 (713) HTML (0) PDF 876.29 K (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了不同风速下激光辐照C/C复合材料的氧化速率,利用温度场计算结果,结合氧气在空气中的传质速率,计算了激光辐照下C/C复合材料的氧化烧蚀速率及氧化放热的影响。数值计算结果表明,激光辐照期间,较低风速下氧化对烧蚀的贡献很小。作为激光防护材料,C/C复合材料激光辐照期间的氧化烧蚀可以忽略。

    • 高折射率聚合物/纳米粒子激光雕刻材料的制备

      2013, 43(2):152-154.

      摘要 (894) HTML (0) PDF 883.78 K (1072) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高双光子聚合立体光雕微结构的应用性,需要提高雕刻材料的折射率。TiO2粒子具有很高的折射率,通过向光敏聚合物中加入TiO2粒子,制成了聚合物/纳米粒子复合材料,有效地提高了雕刻材料的折射率。聚合物/纳米粒子复合材料的透过率和吸收率图显示,这种材料适合进行双光子聚合雕刻。

    • 金属介电常数对雷达目标散射截面的影响

      2013, 43(2):155-158.

      摘要 (941) HTML (0) PDF 880.17 K (1360) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属目标的雷达散射截面除了与目标的大小、形状、入射角等有关外还与目标的电磁特性有关,电磁特性的核心就是金属的相对介电常数随频率的变化。低频情况下介电常数是复数,电磁波在导体表面产生感应电流会产生散射场,同尺寸非金属目标的雷达散射截面要远小于金属目标雷达散射截面;高频情况下,介电常数变为实数,金属不再是导体而是电介质了,可以像绝缘体一样反射和透射电磁波,同尺寸的非金属目标的激光雷达散射截面的数值可以大于金属目标的激光雷达散射截面。

    • >激光器技术
    • 双光纤光栅法-珀腔可调谐窄线宽激光器

      2013, 43(2):159-162.

      摘要 (801) HTML (0) PDF 1.03 M (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于游标原理,利用一对自由谱宽(FSR)略有不同的光纤布喇格光栅法布里-珀罗腔(FBG-FP)作为模式选择器件,设计了一种新颖的环形腔光纤激光器。从理论和实验上研究了该激光器的特性。通过对可调谐FBG-FP应力调谐,在1552.240~1552.912 nm范围内,以96 pm为平均间距,获得了8个由固定FBG-FP的透射谱所确定的窄线宽稳定激光输出。8个输出波长的平均功率为-17.66 dBm,波动在0.7 dB范围内。当泵浦光的功率为95 mW的时候,输出信号的信噪比均大于50 dB。实验上每隔1 min用光谱分析仪(OSA)对输出光波长自动扫描,记录的输出光波长漂移在数皮米范围内,且功率的波动小于0.1 dB。这种可调谐的窄线宽光纤激光器在光纤通信和光纤传感方面有潜在的应用价值。

    • 基于Nd∶YAP偏振特性的电光调Q激光器

      2013, 43(2):163-166.

      摘要 (955) HTML (0) PDF 900.15 K (713) 评论 (0) 收藏

      摘要:用具有偏振特性b轴切割的Nd∶YAP激光晶体,在脉冲激光二极管阵列侧面抽运的同时,作为电光调Q的起偏器件,代替同样功能的格兰-福科棱镜。以LiNbO3晶体作为电光晶体,平-平直腔进行实验,在延迟时间150 μs时,在抽运到阈值增益的4倍时,获得了1.02 mJ,70 ns的1341 nm激光脉冲。实验表明,用Nd∶YAP晶体代替格兰-福科棱镜作为电光调Q的起偏检偏器件,可以获得较佳的调Q效果,与理论计算相比,能量降低18%,脉宽增加44 ns,吻合较好;插入格兰-福科棱镜,能量下降25%,脉宽增加28%。该方法可减小腔内损耗,缩短脉宽,为设计制备大功率新型脉冲激光器提供了依据。

    • 高能电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器

      2013, 43(2):167-170.

      摘要 (918) HTML (0) PDF 922.02 K (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了室温运转灯泵电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的激光输出特性。选用高损伤阈值的掺镁LN晶体作为调Q晶体,并采用λ/4波片和平面镜组合的方式对热退偏效应进行补偿,从而实现了室温下电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器大能量输出。在冷却水温为22 ℃,重复频率为1 Hz,泵浦能量为200 J的条件下,得到了单脉冲能量443 mJ,脉宽90 ns的调Q输出。理论分析了λ/4波片对热退偏效应的补偿效果,实验测量和分析了偏振片、LN晶体等调Q器件的插入损耗,并分析了激光器输出能量对重复频率的依赖现象。

    • >红外技术及应用
    • 氧气A带红外辐射不同路径透过率的仿真分析

      2013, 43(2):171-175.

      摘要 (870) HTML (0) PDF 974.38 K (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外被动测距的核心就是大气透过率的计算,其精度决定最终测距精度。本文选取氧气A带作为研究对象,采用逐线积分算法,计算水平路径标况下的氧气A带的带平均透过率;通过简易算法对散射造成的衰减进行了研究;采用高空红外辐射透射比的方法,计算某一海拔处的透过率;对于斜程路径,采用等效路径的方法,实现斜程透过率的计算;分析了随着倾角的变化,透过率的变化趋势。在一般的工程应用中,其精度是可以基本满足的,有比较好的使用价值,该方法为精确测距提供了一种参考。

    • 列车门覆板-铝蜂窝脱粘缺陷的红外热像检测

      2013, 43(2):176-179.

      摘要 (916) HTML (0) PDF 930.13 K (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了检测列车门脱粘缺陷,采用红外热像获得覆板表面温度分布和变化规律。在物体表面温度-红外热波-红外热像理论的基础上分析了影响列车门脱粘缺陷红外热像质量的因素。实施了室内非稳态非接触穿透式加热方式列车门脱粘缺陷红外热像检测。实验中拍摄了180 s时长的试件热像,设置了脱粘区与无缺陷区内的平均温度之比作为特征值;获得了该特征值随时间变化的曲线。该特征值可用于列车门覆板-铝蜂窝脱粘缺陷红外热像检测,作为确定最佳检测时段和最佳检测温度的依据。

    • 飞机红外辐射特性分析与易损性评估

      2013, 43(2):180-185.

      摘要 (799) HTML (0) PDF 1.21 M (628) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机红外辐射特性与易损性评估研究对于提高飞机生存力和隐身技术研究有重要意义。飞机的红外辐射特性可以被用来探测、跟踪和锁定目标。基于红外辐射相关理论,建立了飞机蒙皮、发动机热部件和尾焰红外辐射计算模型。通过计算三大辐射源的红外辐射,分析了飞机的速度、发动机热部件等对飞机红外辐射特征的影响。最后讨论了红外辐射强度和目标易损性的关系。

    • >红外材料与器件
    • 红外焦平面阵列盲元判据的相关性研究

      2013, 43(2):186-189.

      摘要 (801) HTML (0) PDF 870.90 K (739) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外系统中探测器盲元的存在降低了红外图像的质量和红外系统的性能。在红外焦平面阵列最终性能的测试评价中,盲元的判定主要有响应率判据、噪声判据和直流电平判据三种。本文研究了直流电平判据同其他两种盲元判据之间的关系:电平低于正常像元的盲元具有噪声高、响应低的特征;电平高于正常像元的盲元具有噪声低、响应低的特征。实际测试的数据验证了分析的结果,具有较高的判别准确率。电平判据在实现判别盲元的成因与类型的同时,亦可以推断出像元噪声和响应率的状态以及这两种判据的判别结果。在探测器的制造过程中,简单的判别准则有助于早期剔除不合格品;在系统应用中,可快速评估探测器的变化以及新增盲元的原因和特征。

    • >电子电路
    • 电荷灵敏前置放大器消除电源噪声的设计

      2013, 43(2):190-194.

      摘要 (745) HTML (0) PDF 1.12 M (1415) 评论 (0) 收藏

      摘要:在高灵敏度光电探测领域,常常采用雪崩二极管(APD)等高增益探测器,这些探测器通常需要上百伏的工作电压,因此电源噪声对探测器的性能影响很大。针对单光子探测的需要,论文提出了一种电荷灵敏前置放大器消除电源噪声的设计,通过采用匹配的差分输入,可以有效抵消电源的共模噪声。论文首先对APD探测器在不同偏压下的结电容进行测试,然后采用可调电容对APD电容进行匹配,用MultiSim对提出的电路进行了仿真分析,最后制作实验电路进行了测试和验证。结果表明:差分输入电荷灵敏前置放大器能够有效消除电源噪声(包括低频噪声和高频噪声),实现高灵敏度的光探测。

    • >光纤及光通讯技术
    • 消除孤子互作用的综合研究

      2013, 43(2):195-199.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 1.16 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于光脉冲在光纤中传输所遵从的NLS方程,采用对称傅里叶数值方法计算了不同因素引起的孤子互作用对其传输特性的影响。结果表明,孤子间隔、孤子间的相差以及两孤子的振幅比都是影响光孤子相互作用极其敏感的因素。本文同时引用实验数据计算了高阶色散对孤子互作用的影响,并针对各种因素提出了相应的解决方案,这对实际光孤子通信具有指导意义。

    • >图像与信号处理
    • 基于正弦灰度变换的红外图像增强算法

      2013, 43(2):200-203.

      摘要 (732) HTML (0) PDF 854.58 K (837) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红外图像的特点,提出了一种基于正弦灰度变换的红外图像增强算法。采用二个拐点,将整个图像按灰度的大小分为三个区:背景区、目标区和过渡区,针对不同区域采取不同的灰度映射变换。灰度伸缩采用正弦函数,其导数是光滑的,灰度伸缩性能好。伸缩的拐点及伸缩强度参数独立可调,通用性强,计算简单。实验结果验证了算法的有效性。

    • 基于方向区域的NSCT图像融合算法

      2013, 43(2):204-207.

      摘要 (578) HTML (0) PDF 982.74 K (617) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种新的基于方向区域的NSCT图像融合算法。算法首先对源图像进行NSCT分解,获得不同方向的高低频子带。其次对高低频系数,根据不同分解层的方向特性,按方向区域能量的规则进行融合。最后,通过反变换获得融合图像。该方法既保留了Contourlet变换方法的多尺度多方向特性,又具有移不变性。实验结果表明,提出的算法有效可行,对比常用的区域融合算法,获得了更好的融合效果。

    • 时域混叠消除的空中声源激发水下声场的研究

      2013, 43(2):208-212.

      摘要 (725) HTML (0) PDF 936.02 K (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:对空中声源激发水下声场的空间分布进行研究,从波动理论入手,针对FFP算法在低采样率可能出现的声压混叠现象,提出了一种基于时域局部窗口滤波的算法。该方法根据混叠区域附近声压值变化较剧烈的特点,通过设定参考值,对目标声压值进行合理预测。仿真结果表明:该算法能够有效的恢复混叠区域的声压值,同时对正常区域声压值予以保留。

    • 相位调制在可见光与红外图像融合中的应用

      2013, 43(2):213-216.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 832.99 K (579) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据实际应用中要求图像融合算法简单有效的要求,提出了相位调制的图像融合算法,首先对可见光图像和红外图像按照通信原理中的相位调制方法进行相位调制,然后通过逆变换得到融合图像,通过实验表明,该算法在图像视觉效果、包含的信息量以及细节信息上都取得很好的效果,融合效果优于小波变换等算法。

    • 基于多源数据融合的平面目标前视模板制备

      2013, 43(2):217-220.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 1.02 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多源数据融合思想,提出了一种平面目标前视模板制备新方法。算法首先将DSM数据与正射影像图配准融合,提取平面目标三维地形数据,然后对目标进行三维形状重构,最后根据给定的飞行航迹,利用透视投影成像模型完成模板制备。算法解决了单像素边缘成像断裂和虚假边缘去除的问题。大量实测数据的实验结果表明,本文方法有效地实现了平面目标前视模板的制备。

    • 基于感兴趣区域的图像检索方法

      2013, 43(2):221-224.

      摘要 (494) HTML (0) PDF 897.70 K (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种新的基于感兴趣区域的图像检索算法。首先基于多曲率多项式提取图像显著点,并依据显著点提取图像感兴趣区域,然后基于感兴趣区域的颜色和纹理特征进行图像检索。实验结果表明该方法可有效地提取图像感兴趣区域,并取得了较好的检索效果。

    • 基于小波变换和直方图均衡的红外图像增强

      2013, 43(2):225-228.

      摘要 (565) HTML (0) PDF 800.45 K (915) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于红外图像低分辨率、低对比度、视觉特性差的特性,以及传统的利用直方图均衡化进行红外图像增强的方法会丢失图像的细节信息、增强红外图像的噪声的特性,将小波变换的多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡化的方法相结合,提出一种更好的实现红外图像增强的算法。并将该算法在Matlab上进行了仿真验证。

    • RGB格式彩色图像重建算法的研究

      2013, 43(2):229-232.

      摘要 (591) HTML (0) PDF 897.99 K (767) 评论 (0) 收藏

      摘要:从原始图像到最终形成的真彩色图像的变换过程,称为彩色图像重建。介绍了几种现在常用的彩色图像重建技术的插值算法,提出了一个改进的彩色图像重建的算法。通过MATLAB仿真比较重建图像的质量,发现用改进的算法重建的图像质量比其他算法重建的图像质量要好。

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