非对称大边孔微结构光纤偏振拍长稳定性的优化

针对纤芯一侧具有一个大边孔微结构光纤的特点。分别在两个正交方向上进行压缩或伸展,采用全矢量有限差分波束传播法模拟了不同压缩因子对应的双折射色散曲线,通过线性度最好的双折射色散曲线进一步限定压缩因子取值范围。较快地获得了偏振拍长最平坦的色散曲线,找出了合适的伸缩因子,有效降低了偏振拍长的波长敏感性,在1．0μm~2．0μ...     

地磁场对星地量子密钥分配的影响

偏振跟踪技术是自由空间量子密钥分配中的关键技术之一．本文建立了星地量子密钥分配链路模型,研究了地磁场对光子偏振态大气传输的影响．理论分析和数值计算结果表明,光子在大气传输过程中,光振动平面会发生旋转,旋转角度的量级为10^-3tad．     

利用傅里叶变换光谱技术分析拉伸羊毛的二级结构

利用傅里叶变换红外光谱、傅里叶变换偏振红外光谱及傅里叶变换拉曼光谱技术分别对不同拉伸率(0、30%、50%)下的羊毛二硫键、分子链段取向结构及大分子构象的变化进行了分析.结果表明:羊毛纤维拉伸率越大,二硫键断裂越多;随着拉伸率的增大,部分α-螺旋链转化为β折叠链形式,二向色性比值减小,但减小的幅度不大;在拉伸羊毛的构象分析中可知,酰胺I带中,随着拉伸率的提高,α-螺旋含量减少,β折叠构象和无规卷曲构象的含量增加;酰胺III带中,拉伸初期主要改变的是纤维中微原纤的结构,微原纤从α-螺旋结构转变为β折叠结构,当拉伸率提高后,纤维结构的变化主要是内部基质及细胞间质的变化.     

一种改进微地震数据极化滤波性能的偏振特征函数设计

地震数据极化滤波广泛应用于地震数据处理中噪声压制、震相识别和波形分离且效果很好。在时间域极化滤波中,通常利用协方差矩阵的特征值构造偏振特征函数来设计极化滤波器。针对传统极化滤波器对有效信号和噪声识别不清晰的问题,总结分析了当前应用较为广泛的10种偏振特征函数,讨论了这些函数对地震噪声信号的表征能力。在分析偏振特征函数优、缺点的基础上,使用特征值构造一种新的偏振特征函数表达式,基于该特征函数设计的极化滤波器能够提高地震有效信号和噪声的识别精度,更有效实现噪声衰减。利用合成和实测的微地震数据验证了不同偏振特征函数对极化滤波器性能的影响。结果表明,采用新构建的偏振特征函数设计的滤波器,能有效识别噪声数据段,对初始相位影响较小且滤波后地震数据的信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和互相关归一化系数(NCC)均优于其它偏振特征函数设计的滤波器。处理后的地震信号矢端曲线图能更好地反映地震信号的偏振方向,更有利于确定微地震初至波的极化方向。     

利用折射波的海底节点地震三分量检波器重定向方法

在海底节点(Ocean Bottom Nodes, OBN)地震中,因为水下检波器实际姿态的任意性,三分量检波器的重定向成为OBN勘探需解决的首要问题。为此,提出一种根据折射波偏振特性进行OBN三分量检波器重定向的方法。首先,引入三个欧拉角描述坐标系的旋转,给出检波点两侧炮点产生折射波偏振矢量的三种特性,并根据该三种特性建立误差函数以描述检波器姿态与设计姿态的偏差;然后,利用不同欧拉角对原始地震记录进行旋转,每次旋转后求取检波点两侧炮点产生折射波的偏振矢量,并计算相应的误差函数,误差函数最小的欧拉角即为姿态校正角;最后,利用求取的校正角对原始地震记录进行校正,即可实现检波器重新定向,从而将实际采集信号校正到检波器沿设计方位放置时应有的地震记录。模型试验和实际数据处理结果表明,该方法易于实现且计算精度高,可用于未安装罗经姿态传感器的OBN地震数据校正。     

基于偏振片的结构光传感器光学系统建立

结构光传感器是焊接自动跟踪研究的重要研究方向.目前对于结构光传感器的研究主要集中于弧光的滤除和图像的处理.实验表明,对于反光强烈的光洁金属表面,杂光的强度与结构光接近,普通的滤光手段难以克服.由于光源激光为偏振光,通过菲涅耳公式计算可知,结构光和杂光也具有偏振性.分析了偏振片在结构光视觉焊缝跟踪传感器中的作用,实验结果显示,通过偏振滤光可以有效消除杂光对于坡口条纹图像的干扰,既可以在光洁表面,又可以在一半光洁一半粗糙的工件表面提取清晰的图像.     

基于双Wollaston棱镜的静态光谱偏振成像系统设计

针对传统光谱偏振成像系统存在的结构复杂或有运动部件等问题,提出一种基于双Wollaston棱镜的静态光谱偏振成像系统结构。根据Stokes光谱调制理论,并利用双Wollaston棱镜的偏振特性与分光原理,设计了含有双Wollaston棱镜的静态光谱偏振成像系统。系统前置望远系统采用像方远心设计,后置偏振光谱分光系统采用物方远心设计,以实现光瞳匹配;整体结构均选用球面镜,且无运动部件,可同时获取目标的光谱和偏振信息,系统工作波段为450~ 900 nm,焦距为275 mm,口径为90 mm,视场角为2.35°. 分析结果表明：系统全视场调制传递函数在奈奎斯特频率90 lp/mm处优于0.55,成像质量接近衍射极限,满足成像需求。     

基于COM组件的伪装漆板偏振特性数据处理研究

研究伪装漆板偏振特性时,需要对大量实验数据进行二次处理,通常做法是利用Matlab等软件编制计算机程序,该方法存在通用性差、可移植性不强和修改维护困难等问题。针对上述问题,提出了将伪装漆板偏振特性数据处理模型封装成COM组件,并以该组件为核心模块构建数据处理平台。实验证明,该方法不但可以快速批量处理伪装漆板偏振特性数据,还可为开发大型偏振特性数据处理系统提供有利参考。     

天空实时全偏振成像探测器设计与搭建

生物利用天空偏振光进行导航的方式给科研人员很大的启发,越来越多的学者正在进行这方面的研究。精确的天空偏振场图是进行偏振导航的前提条件,为了获取更加准确的天空偏振场图,许多成像式偏振探测装置被开发出来。本文提出了一种新型的实时全偏振一体式成像探测传感器,可以获取全参数Stokes矢量,进而解算出目标的AOP、DOP、LDOP和CDOP等信息。基于C++语言和OpenCV库,采用MFC架构开发了上位机程序,实现了目标偏振信息的实时显示。在最大分辨率下,视频流的刷新率为3frame/s,基本满足了实时探测的需要。对晴朗天气条件下天空偏振场图进行了实际探测,实验过程中探测器性能稳定,天空偏振场图与瑞利散射模型具有较高的一致性,太阳子午线动态识别误差为0.01°~0.23°,初步证明了探测器的可靠性,为后续工作奠定了基础。     

阵列式偏振导航传感器及其鲁棒性算法实现

当昆虫视野内存在部分遮挡时,能够依靠其复眼背部边缘区域中偏振敏感多小眼结构,感知天空偏振光信息进行导航。模仿该偏振敏感多小眼结构设计了阵列式偏振导航传感器。实际应用中,传感器视野内的随机遮挡、金属纳米光栅偏振器局部缺陷和尖锐噪声等造成各偏振方向内存在干扰像素影响偏振光强提取,基于线性灰度拉伸的Otsu阈值分割及3σ法则,提出了一种具有鲁棒性的偏振光强提取算法。首先,详述了传感器的偏振导航算法和传感器组成;然后,基于MFC对话框项目,开发了传感器的实时监控界面,实时显示偏振信息变化,数据更新率达10 Hz;最后,对传感器进行了测试实验。标定实验结果表明:该传感器性能稳定,定向精度±0.25°;在室外有无遮挡条件下的对比实验结果表明:该传感器能适应视野内的部分遮挡环境,具有较好的鲁棒性。