10.6 μm脉冲激光对多晶硅探测器干扰损伤实验

用10.6 μm脉冲CO2激光辐照多晶硅光电探测器,进行了干扰与损伤阈值实验研究,得到了对多晶硅探测器的干扰、损伤阈值;分析了不同干扰能量的干扰效果,研究了干扰损伤机理,依据受干扰程度对干扰等级进行了划分;通过干扰激光能量与干扰光斑面积的关系,重度饱和后探测器随时间恢复情况,探讨了各干扰等级下10.6 μm脉冲激光对红外成像系统的干扰效果。     

激光脉冲串对电荷耦合器件积累损伤效应研究

为了研究激光脉冲串对光电系统的损伤和致盲机理,开展了重频纳秒激光对黑白行间转移相机电荷耦合器件的损伤实验研究。实验结果表明:存在两种积累损伤效应机理,多个脉冲到达CCD靶面同一位置的损伤或致盲具有积累效应,多个脉冲积累损伤能够显著降低线损伤和全靶面损伤阈值,降低程度与脉冲个数、激光到靶能量密度有关。致盲机理与单脉冲致盲机理相同,均表现为器件垂直转移电路间及地间的短路;而激光脉冲串到达CCD靶面的不同位置也能够实现器件的功能性失效,其机制与单脉冲损伤显著不同,仅表现为线损伤的叠加,并未造成器件电路紊乱,功能性损伤阈值即对应线损伤阈值660 mJ/cm2,而小于单次致盲阈值1 500~2 200 mJ/cm2。     

0.53 μm脉冲激光辐照可见光面阵CCD的实验研究

开展脉宽为10 ns、波长为0.53μm的脉冲激光辐照可见光面阵CCD的实验研究,测量了CCD从像元饱和、饱和串音到硬损伤的激光能量阈值。实验结果表明:像元饱和阈值为2.88~65.3μJ/cm2;饱和串音阈值为1.52×102~1.64×104μJ/cm2;CCD点损伤阈值为5.18×104μJ/cm2,点损伤原因是激光对CCD表面的热熔融作用。     

激光干扰CCD系统的实验研究

为了验证激光辐照CCD系统的干扰效果,进行了视场内和视场外He-Ne激光干扰面阵CCD探测器系统的实验研究,测得了像元饱和阈值和局部受辐照时的CCD饱和功率街度阈值.使用Matlab编程处理了视场内干扰图像,得到了激光入射能量与CCD饱和面积比的关系曲线,并对实验中出现的光饱和串音现象进行了理论分析.对视场外干扰图像进...     

脉冲激光辐照CCD面阵探测器系统局部的干扰效应研究

采用脉冲激光对面阵CCD探测器系统进行干扰,研究了脉冲激光辐照CCD系统局部时,系统工作状态的变化,测量了CCD探测器系统的饱和阈值范围,分析了饱和的原因.在实验中观察到"光饱和串音”现象,实验验证了不同干扰频率对CCD探测系统具有不同的效果.     

不同波长激光对CCD的干扰性实验研究

为了对比研究激光对可见光CCD的干扰效果,采用532nm,808nm和1064nm波长的激光对同一可见光CCD进行了干扰实验。结果表明,3种波长的激光对CCD都有一定的干扰效果,由于干扰波长、干扰功率、工作方式等不一样,干扰效果也存在差异。对于脉冲式激光器,532nm激光比1064nm激光具有更低的光饱和阈值;当各波长激光输出达到一定功率时,CCD会出现饱和串音的现象。此干扰实验为更好干扰CCD成像系统提供了一定的实验依据。     

0.632μm激光辐照可见光CCD干扰机理研究

利用0. 632μm波长激光辐照可见光CCD成像传感器进行激光干扰实验。结果表明,随着激光能量密度的增强,在CCD输出图像中逐渐出现辐照光斑、竖直白线、全屏饱和等典型激光干扰现象。当像面上的激光功率密度达到9. 8×10^-7W/cm²时,CCD出现光饱和串音,达到2. 8 W/cm²时,进入全屏饱和状态。通过分析CCD的结构及材料,发现在光电效应中光生载流子在极短时间内从势阱中溢出,在势垒的阻挡下,沿着竖直方向溢出速度高于水平方向,从而出现竖直白线现象。研究结果丰富了激光对CCD成像器件干扰效应的理解,为激光辐照CCD器件的干扰机理提供了理论依据。     

脉冲激光干扰面阵CCD成像系统的实验研究

为了研究脉冲激光对面阵CCD的干扰效果,采用近场模拟实验的方法,设计了重复频率脉冲激光干扰CCD成像器件近场实验。当CCD器件表面接收激光功率密度达到2.97mJ/cm2时,观察和记录了CCD器件串音饱和现象;当CCD摄像机电子快门打开时,除发射窗口有激光光斑图像外,激光脉冲在激光器出光口竖直方向也会形成偏离出光口位置的漂移光斑图像。分析了CCD摄像机电子快门作用机理及图像信号转移方式机理,并对光斑漂移现象给出了合理解释。结果表明,重复频率脉冲激光可使CCD图像上出现漂移光斑而对图像形成干扰。这为重频脉冲激光干扰CCD的研究提供了理论基础和初步实验验证。     

消除CCD时钟干扰的研究

本文对CCD驱动时钟串扰进行了详细分析,首次提出了一种改进的驱动时钟波形。与现在推荐使用的驱动时钟相比,该时钟不仅能够保证CCD有高的转移效率和高的信号处理能力,而且它在CCD各部分的干扰也相应减少了六倍左右。经过对CCD电荷转移过程的分析,提出了设计最佳驱动波形的准则以及计算机模拟方法和结果,并用实验验证了理论分析的正确性。文中还对注入过程进行了分析,指出了受时钟干扰影响较小的注入方法。同时还推导出了在输入端受输入电路限制的CCD最高时钟频率的表达式。     

影响1.06μm光学薄膜激光损伤因素的实验研究

本文对光学薄膜淀积过程中真空室的真空环境对薄膜激光损伤的影响了理论与实验方面的分析，对分子泵，扩散泵真空系统及扩散泵＋离子束辅助淀积（ＩＡＤ）制备出的膜系样品所进行的损伤实验表明，分子泵系统制备出的薄膜显示出较高的损伤阈值。     

自发光蛋白芯片检测仪的设计

简要介绍了生物芯片的发展概况,生物芯片的基本概念和类型以及生物芯片的检测装置,详细介绍了一种新开发的生物芯片检测仪,主要论述了它的工作原理、光学系统、机械系统和软件系统的结构和功能以及整个仪器的性能要求,最后介绍了这种检测仪的功能和应用。     

距离选通在水下激光成像系统中的应用

介绍了距离选通水下激光成像技术的原理及其技术进展,并具体设计与实现了一种新型的水下激光成像系统。距离选通成像方式是一种减小水介质后向散射的有效方法,利用水介质对可见光光谱的低损耗窗口效应,采用蓝绿波长的脉冲激光器提供主动照明,CCD作为接收器,可在提高目标场景照度的同时,减小后向散射的影响,实现水下距离选通激光成像。实验证明,水下距离选通激光成像技术可以克服传统水下成像的缺点,具有成像清晰,对比度高,不受环境光源的影响等优点,已成为国内外重点研究的关键技术。     

基于小波变换的EMCCD微光图像融合算法

由于增益水平的不同,电子倍增电荷耦合器件图像所显现的图像内容不同,且图像动态范围极窄、对比度低、图像整体偏暗或模糊发白。为了提高微光图像动态范围及对比度,采用将不同增益水平的微光图像进行融合的算法,即先获取两组同场景但增益不同的微光图像,再对小波分解后的微光图像选择不同的融合规则,最后通过小波变换实现图像融合,得到了高质量的融合图像,并取得了融合图像的信息熵、标准差、平均梯度等性能指标数据。结果表明,该融合算法能使得融合后的图像同时包含低亮度景物和高亮度景物,达到了增大微光图像的动态范围及对比度的目的,有效改善了微光图像的质量。     

512×456位硅CCD面阵摄象传感器

本文叙述了512×456位硅 CCD 面阵摄象传感器的结构和工作原理。它为三相三层多晶硅交叠栅、N 沟帧转移结构.象素单元面积17(H)×24(V)μm~2,摄象区面积7.65×6.14mm~2,垂直和水平的三相驱动栅引出总线采用了较佳的布局,提高了管芯直流性能的完好率,栅的保护结构简单、有效。     

基于CCD测量技术的不完整圆直径测量算法研究

针对单晶硅生长过程中的直径测量,提出了一种基于CCD摄像头的不完整圆直径测量算法.首先利用CCD摄像头透过隔热设施俯拍单晶,获取到部分单晶生长图像;然后根据获取的该部分生长图像的特点,采用图像处理技术提取单晶体的边缘信息,并应用亚像素边缘检测技术精确获取单晶体的边缘位置;最后通过不完整圆算法把部分边缘图像还原成完整圆,从而实时获得硅单晶的直径值.该算法获得的硅单晶直径具有精度高、抗干扰性强的特点,有利于实现整个拉晶过程的全自动控制.     

微镜阵列激光成像技术及其性能分析

提出了一种激光三维成像技术,该方法以推扫方式工作,采用数字微镜器件(Digital Mirror Device,DMD)来进行激光回波脉冲飞行时间(Time of Flight,TOF)的空间转换。由于目标上不同距离点回波脉冲的飞行时间不同,当脉冲到达时微透镜阵列将从一个状态转换到另一个状态,在接收端传感器焦平面上显示不同相对位置的条纹,利用条纹相对距离可以重建目标的剖面轮廓距离像。相比于其他三维成像技术,该技术具有成像速率高、探测视场角大、结构简单、体积小易于集成化等优点。     

延时对毛细管放电类氖氩46.9 nm软X光激光的影响

研究了预、主脉冲延时这一敏感参量在低气压下对毛细管放电类氖氩46.9 nm软X光激光的影响。实验表明,采用长度20 cm(钼电极长4 cm),直径3 mm的陶瓷毛细管,当主脉冲电流峰值稳定在20~21 kA,氩气气压为38 Pa时,激光输出对应的预、主脉冲延时范围为2.5μs<τ<12.5μs,获得较大激光输出的延时范围为3.5μs<τ<8.5μs,延时5.8μs时获得了最大的激光输出。随着气压的缓慢增加,出现最大激光输出的延时也逐渐增大。实验也证实了不同的气压有其特定的延时范围,但差别较小。