强度调制型联合相关器

1966年,Weaver和Goodman首先提出了联合相关器(JTC)并用光学方法实现了二个函数的相关。联合相关器无需使用匹配滤波器,容易用光学实时系统来实现,近来已受到人们的普遍关注。但由于联合相关器往往具有较强的相关旁瓣峰和较宽的自相关带宽,从而降低了它对图象的识别能力。近来Javidi提出了非线性联合相关器,这种相关器通过对联合相关功率谱进行非线性削波使之成为二元值(+1,-1),从而提高对图象     

基于联合变换／匹配滤波光学相关器的自动目标识别

研制一种新型超高速智能信息处理系统，该系统采用联合变换光学相关器和匹配波光学相关器组合结构，并在一套光路上用联合变换光相关器来进行目标跟踪，用匹配滤波光学相关器进行目标识别，实验表明这种方法效果良好。     

基于群体智能边缘提取算法的联合变换相关器

为提取联合变换相关器输入面图像的边缘,改善相关器的识别效果,提出了一种基于群体智能的图像特征提取方法,并将其应用于联合变换相关器的输入面图像预处理中.实验结果表明该算法有效提取了图像的边缘,锐化了相关峰,提高了联合变换相关器的目标识别能力.群体智能计算机并行算法与联合变换相关器光学并行系统相结合,为实现实时高效的光电混合目标识别系统奠定了坚实的理论基础.     

迂回相位编码技术制作匹配滤波器的宏像素选取

实验中选择了不同的宏像素取法制作光学相关器的匹配滤波器，可保留更多的复振幅信息，从而大大改善了光学相关器的识别能力，实验结果验证了该方法的正确性。     

基于散斑位移相关器的相关峰增强技术

提出的基于光学数字联合变换的光学散斑位移相关器,用来确定亚像素精度相关峰的位置,却没有使用复杂的插值算法.为了实现相关峰的放大,对相关器的主要参数进行了分析和计算.并以此建立了实现光学散斑位移技术的实验装置,实验结果表明,该装置能产生尖锐和狭窄的相关峰,且能以亚像素精度发现峰位置.     

基于小波多尺度综合的低对比度目标识别

光电混合联合变换相关器能够对目标进行自动探测识别和跟踪。为使联合变换相关器对低对比度目标进行有效探测与识别,提出了一种基于小波多尺度综合的边缘提取新方法,对输入图像进行预处理。计算机模拟实验和光学实验证明,该方法使相关器在输入图像对比度低、信噪比较低时仍然能够产生较强的相关峰输出,扩展了光电混合联合变换相关器的应用范围。     

基于相关输出相似性度量的目标识别算法

为了提高光学联合变换相关器(JTC)的目标识别能力,基于相似性度量原理,提出了一种新颖的相关输出图像数字处理算法。实验结果表明,该算法能够准确地识别旋转畸变-4°到+10°及缩放比例畸变70%到140%范围内的待识别目标,极大地提高了光学联合变换相关器的畸变不变容忍度。     

采用复值全息滤光片的光学相关器

美国加州理工学院的Tien-Hsin Chao为美国宇航局喷气推进实验室研制成功采用复值全息滤光片的光学相关器。这种相关器是一种实验性的实时相关器,相关器的系统结构见图1。     

实时自适应阈值二值化联合变换相关器

提出了采用参考图像功率谱为阈值的自适应阈值二值化联合变换相关器 ( BJTC)的方法。和传统的联合变换相关器结果比较 ,自适应阈值法对于输出的相关峰值、信噪比等主要参数都有明显提高。对这种方法进行了理论分析和计算机模拟 ,并给出了光学实验结果 ,为自适应阈值二值化联合变换相关器的实用化奠定了基础。     

光学相关器的商业化：构建和对准方法（上）

本文描述光学相关器的基本特征，着眼点放在空间点光学研究实验室（ＳＯＲＬ）目前正在推向市场的专用联合变换设计上，该系统装液晶电视（ＬＣＴＶ），作为输入器件，可提供高的特征鉴别度，这里，我们提出两个问题，第一是对于可用于绝大多数相关器的对准方法作出详细说明，利用干涉技术，还可测量相关器各元件所引起的波前误差，对于任何一个相关器而言，在建立的装置中，提供高质量的傅里叶信息都是十分重要的一步，第二个问题是     

空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响

为研究空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响,分析了二阶单次自相关测量脉宽的原理,重点讨论了周期性调制和局部暗区/强区对脉宽测量的影响,用数值模拟的方法分析了不同调制形式以及不同调制度可能引起的测量误差,并进行了初步的实验验证.结果表明,当近场空间光强分布有周期性条纹状调制时,在一定范围内条纹越稀疏,调制度越大,CCD的测量值偏差越大;当近场有局部暗区(强区)调制时,在暗区宽度不大的前提下,暗区宽度越宽或强区宽度越窄,调制度越大,CCD的测量值偏差越大.     

用于减少漂移的纳米定位干涉仪集成系统

基于表面等离子体共振 (SPR)的纳米定位装置可以实现纳米级的定位分辨率和重复性。通过设计特殊四面体棱镜 ,使四面体棱镜第一个反射面的入射角等于SPR的共振角 ,在该反射面上镀上金属膜 ,后面放置光纤探头构成SPR定位指零装置 ,实现了纳米定位装置和干涉仪系统的集成。干涉仪测量前利用SPR纳米定位系统确定一个零位 ,当发生漂移时回到定位零点进行读数校正 ,就可以减少干涉仪的漂移误差。建立了集成纳米定位装置的干涉仪系统。实验表明 ,干涉仪的测量不确定度从 70nm减小到 10nm ,提高了系统的测量精度和稳定性     

实时飞秒激光单次测量研究

为了能够对强场飞秒激光进行单发实时准确的测量,采用LabVIEW对单次自相关仪测量的数据进行实时分析处理,设计了实时在线测量飞秒激光脉冲的测量系统。在数据分析时,通过对图像处理区域的限制以及对图像数据积分极大地降低了信号的噪声,提高了测量的准确性。利用自标定方法在线标定自相关仪,实时获得激光脉冲宽度信息; 结合小尺寸像素CCD,获得单像素3.6fs的精度; 并利用自主搭建的设备,成功在线实时测量了中心波长800nm、脉宽约50fs的钛宝石激光脉冲。结果表明,基于LabVIEW的单次相关仪能够实时测量飞秒脉冲,且测量结果精度高、可靠性好。     

A Novel Method to Simultaneously Measure the Straightness

A precise two--degree--of--freedom measuring system (2DMS) is developed based on single--mode optical fiber, LD, cube corner retroreflector and four--quadrant photodetector (4-Q), and the simultaneous on--line measurement of lateral and vertical direction straightness errors of the linear stage is carried out. The moving part is wireless, which eliminates any errors introduced by pushing and pulling the wires. The sensitivity of the straightness error measurement can be improved by a factor of 2 with the cube corner retroreflector. This fiber- based optically aligned beam is used to establish a reference line for the straightness measurement of any mechanical system. 4--Q detector is used to receive the laser beam. A chip microcomputer is developed to conduct alldata acquisition and signal processing. The beam drift influence can be removed in the greatest extent from the system. The experiments on the measurement system stability,repeatability and its comparison with the HP5528 double--frequency laser interferometer are carried out.     

转镜式快速扫描自相关器的研究

本文描述一种用于飞秒激光脉冲宽度测量的自相关装置。它可令光脉冲产生周期性的时间延迟。借助于示波器,可以显示出激光脉冲强度的二次相关曲线,从而实现对周期性飞秒脉冲宽度的实时快速监测。     

IBMPC/XT计算机控制精密光学自相关器和实验数据采集与处理自动化系统

本文介绍一种用于皮秒和飞秒级超短激光脉冲和激光与物质相互作用的超快过程测量的IBMPC/XT计算机控制精密光学自相关器和实验数据采集与处理自动化系统。该系统既可进行自相关测量,又可进行干涉强度自相关测量。仪器的时间分辨率达0.3fs.     

Autocorrelation at 1.3-1.5 mu m using POM crystal

A nonlinear 3-methyl 4-nitropyridine 1-oxide (POM) crystal is used in a collinear type-I autocorrelator for the measurement of picosecond pulses generated by 1.3-1.55 mu m semi-conductor lasers. Experiments were performed at 1.3 mu m. Measurements of laser pulses with peak powers as low as 300 mu W are reported.<>     

“猫眼”逆反射器的偏振特性分析

根据矢量场的光线追迹方法和光路的几何关系,推导得出入射高度（归一化）、折射率和逆反发散角之间的变化关系,以逆反发散角最小为目的,得出猫眼逆反射器的最佳设计参数,并利用ZEMAX进行光学设计。基于三维琼斯矩阵法对所设计的猫眼逆反射器进行了偏振光线追迹和偏振特性研究,重点分析了猫眼逆反射器的位相延迟和二向衰减特性及其对光束偏振态的影响,理论计算表明:猫眼逆反射器在出瞳面上的位相延迟最大不超过0.3,二向衰减均低于0.027,且线偏振态入射猫眼逆反射器,出射仍为线偏振态,即偏振方向保持不变。对此,利用FRED对所设计的猫眼逆反射器进行了以水平、45、圆、椭圆偏振态入射的仿真模拟,验证其理论分析的正确性。结果表明:经猫眼逆反射器逆反后的偏振态仍与入射偏振态相同,偏振方向不发生改变,这与理论计算结果相一致,即猫眼逆反射器具有保偏振态不变的效应,这对猫眼逆反射器的推广应用具有重要意义。     

Simple autocorrelation technique based on degree-of-polarization measurement

We demonstrate a simple optical-fiber-based autocorrelator for picosecond short pulses based on degree-of-polarization measurement while tuning the relative delay of the two orthogonal polarization states of the pulse. The pulsewidths of 20-, 40-, and 80-GHz pulse trains and 2-ps pulses generated by a mode-locked laser are measured. The <-10-dBm optical powers are used in the experiment. The measurement results agree well with the measurements using conventional techniques. Compared with conventional autocorrelators, this technique has the advantages of 1) wavelength independent, 2) significant less alignment, and 3) no high power required.     

玻璃微珠原向反射屏发散角测试

为了测试一种玻璃微珠原向反射屏的发散角,采用CMOS高速相机拍摄玻璃微珠原向反射屏反射回来的激光光束在硫酸纸屏上成像的激光光斑,处理光斑图像,根据一定的几何比例关系,计算得到了原向反射屏的发散角角度,其范围为0.907°~0.956°。结果表明,该测试方法设计合理、数据可信,具有一定实用价值。