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深海光学照明与成像系统分析及进展

作者：全向前; 陈祥子; 全永前; 李晨 刊期：2018年第02期

深海光学成像系统分为4个子系统:照明系统、相机系统、图像处理系统以及数据存储与传输系统,本文对深海光学成像系统化研究与发展趋势展开分析。文中有针对性地对深海光学成像最前端的两个子系统照明系统与相机系统进行了较为详细地阐述。其中,深海照明系统进一步细分为3个更小的系统:光源系统、配光系统以及灯阵系统;对于深海相机系统则根据...

基于石墨烯的光学控制窄带太赫兹开关

作者：GREBENCHUKOV; Alexander; N; ZAITSEV; Anton; D; KHODZITSKY; Mikhail; K 刊期：2018年第02期

本文提出了一种光控太赫兹开关,该开关采用覆盖单层石墨烯的十字金属谐振器超表面。利用石墨烯表面电导率模型和有限元法计算了这种复合结构的光谱特性。模拟结果表明,在0.2 W/mm 2的光泵浦后,传输谱(调制深度为36.8%,Q-因子为250)出现了窄带共振衰减现象。另外,这种衰减的调制深度可以通过改变泵浦强度微调节。因此,光学可调谐太赫兹开关的设计...

基于改进HOG特征提取的车型识别算法

作者：耿庆田; 赵浩宇; 于繁华; 王宇婷; 赵宏伟 刊期：2018年第02期

本文针对高速环境下的车型识别问题,提出基于方向可控滤波器的改进HOG算法。将方向可控滤波器算法与HOG算法相结合,以实现对车辆图像特征提取。采用主成分分析算法(PCA)约减特征向量维数以减少计算复杂度,利用支持向量机算法对提取特征进行样本训练,实现对车辆外型特征的识别。仿真实验结果表明:采用该算法原始车辆车型的识别正确率均值达到92.3...

葡萄糖浓度对THz频段血液光学特性的影响

作者：GUSEV; Sviatoslav; Igorevich; DEMCHENKO; Petr; S; CHERKASOVA; Olga; P; FEDOROV; Vyacheslav; I; KHODZITSKY; Mikhail; K 刊期：2018年第02期

无创性血糖检测仍是糖尿病患者护理安全舒适的现实科学任务。本文研究了血糖光学特性与血糖浓度之间的相关性。用时域THz光谱研究了全血在0.3~0.5 THz频率范围内的透射谱。在注射胰岛素后的短时间内,由同一糖尿病患者产生了生物样品。得到了血液光学特性的频散特性。基于频散,给出了血糖浓度与折射率和介电常数的关系式。这项工作是复杂研究的一...

采用BCB平整技术的高速850nm垂直面发射激光器

作者：何晓颖; 董建; 胡帅; 何艳; 吕本顺; 栾信信; 李冲; 胡安琪; 胡宗海; 郭霞 刊期：2018年第02期

垂直腔面发射激光器因其具有低阈值、低功耗、可实现高速调制等优势,广泛地应用于光通信和光互连等领域。寄生电容是影响激光器的调制带宽的主要因素之一。本文通过采用低k值的苯并环丁烯(BCB)平整技术有效地降低了垂直腔面发射激光器的寄生电容。详细研究了BCB平整技术的最优工艺参数,为未来高速垂直腔面发射激光器的制造技术提供参考。低k值BC...

激光冲击强化对激光增材TC4钛合金组织和抗氧化性的影响

作者：薛军; 冯建涛; 马长征; 宋斌文; 郭伟; 彭鹏; 孙汝剑; 朱颖 刊期：2018年第02期

近年来,激光增材制造技术(3D打印)成为科学研究及工业应用领域的热点。为了研究激光冲击强化对增材制造TC4钛合金性能的影响,本文采用能量为5 J,波长为1 064 nm,脉宽为10 ns,光斑直径为3 mm的脉冲激光对3D打印TC4钛合金进行激光冲击强化,分析了激光冲击强化前后材料的显微硬度、显微组织、残余应力以及高温氧化性能。结果表明,经过激光冲击强化...

LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场研究

作者：李耀; 李阳; 王超 刊期：2018年第02期

为了研究LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场的均匀性,本文提出了一种新的求解泵浦光路径的计算方法。首先建立了适用于不同泵浦结构的激光二极管多侧面泵浦全固态激光器的晶体吸收光场分布模型;然后模拟并分析了单向面阵泵浦结构各参量:bar条个数、bar条间隔、bar面倾斜程度对面阵泵浦晶体吸收光场均匀性及泵浦效率的影响。本文研究为LD侧面泵...

大相对孔径紫外成像仪光学系统设计

作者：崔穆涵; 田志辉; 周跃; 章明朝; 陈雪; 李佳起; 易翔宇 刊期：2018年第02期

紫外双光栅光谱仪结构设计与波长精度分析

作者：曹佃生; 林冠宇; 杨小虎; 张子辉; 闻宝朋 刊期：2018年第02期

为了满足太阳光谱在170~380 nm波段的精确观测需求,设计了波长重复性精度优于±0.02 nm的紫外双光栅光谱仪。波长扫描机构是双光栅光谱仪的关键组件,根据凹面光栅色散原理,将光学设计指标转换为波长扫描机构设计的输入参数,分析了影响光谱仪波长重复性精度的误差源。根据分析结果得知,丝杠的重复定位误差是影响波长重复性的主要误差源。选用重复...

海面太阳耀光背景下的偏振探测技术

作者：张卫国 刊期：2018年第02期

为了实时抑制太阳耀光对海面目标探测的影响,基于偏振光学理论,设计并构建了一套偏振自适应滤波探测系统。本文介绍了偏振探测系统的功能和组成、偏振探测及背景抑制原理,并给出了该系统的光学设计结果;利用自适应偏振滤波探测系统,通过搭载望远镜跟踪试验平台,针对海上典型目标,开展了相关的偏振验证实验。实验结果表明:海面太阳耀光存在比较明...

人体腿部四层结构的红外热成像有限元分析

作者：刘宏岩; 孙强 刊期：2018年第02期

为研究人体红外热成像和体内肿瘤热源的关联,本文构建了包括骨层、肌肉层、脂肪层、皮肤层的人体腿部有限元模型。根据体内温度沿径向分布的特点,给出了各区域内动脉血液灌注热生成率随径向坐标变化的情况,解决了有限元建模中动脉血灌注热生成率随温度变化的非线性问题。进而用有限元方法数值计算了不同尺寸和不同深度的体内肿瘤所带来的温度变...

基于散斑干涉的光滑表面变形快速检测

作者：涂思琪; 王永红; 孙方圆; 高新亚; 赵琪涵; 闫佩正 刊期：2018年第02期

针对目前光滑表面力学性能测试困难的情况,建立了一种改进的数字激光散斑干涉测量系统。首先通过新的散斑干涉光路设计实现散斑照射,同时采用空间载波傅里叶变换法,对光滑零件加载变形的动态散斑干涉图像进行处理,最后得到光滑表面的变形场分布情况。该方法不对被测表面进行任何处理,可实现光滑表面的高精度全场变形测量。实验结果表明:最大变形...

微分干涉差共焦显微膜层微结构缺陷探测系统

作者：戴岑; 巩岩; 张昊; 李佃蒙; 薛金来 刊期：2018年第02期

多层膜极紫外光刻掩模“白板”缺陷是制约下一代光刻技术发展的瓶颈之一,为提高对掩模“白板”上的膜层微结构缺陷的分辨能力,提出了一种微分干涉差共焦显微探测系统方案。基于标量衍射理论,计算了系统横向和轴向分辨率。利用MATLAB建模仿真,在数值孔径为0.65、工作波长为405 nm时,分析比较了微分干涉差共焦显微系统、传统显微系统和共焦显微系...

小型掠入射式近边X射线吸收谱仪的设计

作者：陈晨曦阳; 金春水; 王君; 谢耀 刊期：2018年第02期

近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)谱包含了吸收原子的局域结构信息,由于其适用范围广,灵敏度高,已经成为研究物质结构的重要手段之一。为了研究有机物的碳1s NEXAFS谱,本文基于气体激光等离子体X射线光源,采用具有平场特性的凹面变线距光栅作为分光元件,面阵CCD作为光谱探测器,设计了一台小型掠入射式近边X射线吸收谱仪。通过优化光栅和CCD的装配...