气泡的散射光与气泡尺寸分布

从几何光学的角度出发分析了气泡对光的散射,得出散射光强的波动特性与气泡的直径存在一定的关系。利用这个关系,采用光强探测法,对穿过模拟尾流气泡幕的光强进行了采集,通过对光强波动的分析推得了尾流中气泡尺寸的大小以及分布情况。与以前的探测方法相比,具有简便、数据量小等优点。     

激光靶散射光观测镜杂散光抑制研究

分析了系统杂散光的来源,得出非成像光束对系统影响较大、平板玻璃窗产生的鬼像不容忽视的结论.针对传统作图法设计遮光罩的针对性不强,且追迹不同入射角的光线繁琐、容易遗漏的问题,本文提出一种逆向追迹法,依据光的可逆性,在像面处设置点阵面光源,每一点都发出充满系统孔径的光束,在物面设置足够大的探测面,使之有充足的余量记录所有到达物方的光线,利用该方法可以在探测面上直观她区分出非成像杂散光.有针对性地设计了具有特殊要求的内外遮光罩,并对遮光效果进行了软件模拟.     

近背向散射测量系统中漫反射板的特性研究

通过分析激光聚变中近背向散射光的收集方式,提出了采用漫反射板收集近背向散射光的方法。通过对漫反射板的应用场景分析,提出了需要研究的漫反射板特性,并搭建了漫反射板特性测量装置。测量并分析了漫反射板的方向半球反射比、双向反射分布函数、面均匀性、真空特性和紫外特性。分析结果表明:F4目标板具有接近于0.99的高反射率,光谱平坦性,近似余弦分布的双向反射分布函数,较高的面均匀性,以及较小的紫外真空影响。因此,F4目标板满足激光惯性约束聚变中近背向散射光的测量需求,采用漫反射板收集近背向散射光的方法可行。     

深井光学成像测井系统

以视频图像作为可视化测井技术，通过对高温、高压、密封防护和视频信号无中继远距离传输等技术难题的解决。成功开发了深井井底摄像测井系统，生动地显示了井底状况．本文分析了系统实现的关键技术和解决方案．现场试验获得了井底状况，图像清晰．该系统性能稳定，在温度110℃，25MPa压力下正常工作长达5h，总体性能指标达到了设计要求．     

水下微光高速摄像照明技术的研究与应用

为了实现水下微光高速摄像系统最佳的成像效果,本文首先深入分析了水下30-40米左右微光条件下高灵敏度高速摄像机的物方和像方的光照度需求,进而设计出合适的辅助照明方案,然后通过实验分析了照射方向与摄像机拍摄方向的角度以及照明灯的发光强度对成像质量的影响。上述分析和实验结果达到了全系统在6米左右清晰成像的基本要求。     

星载光电仪器捕获跟踪视频处理系统设计

介绍了基于卫星平台的捕获跟踪视频处理系统的原理及硬件设计，提出了一种基于自适应阀值的跟踪算法——波门跟踪法，实现了对复杂背景下变化运动目标的自动跟踪，达到了预期的要求。     

二维扫描式水下电视控制系统的设计

由于受到水下环境的限制,水下电视系统一般不能实现全方位扫描。提出了一种新型的二维扫描式实时控制方案,并详细阐述了系统组成结构、软硬件设计。在船上或岸上使用该控制系统,可以对水下电视系统实施远程控制,并可以对水中运动目标进行水平360度,垂直90度的全方位扫描,不存在死角。     

激光聚变冲击波速度测量光学系统设计

针对激光聚变冲击波速度测量的需求,设计了一种集被动式扫描高温计和主动式冲击波速度测量于一体的复合冲击波速度测量系统。通过采用多种耐辐射光学玻璃材料,实现了共用光路的400~700 nm耐辐射消色差设计;通过采用自动控制干涉仪简化了系统操作;主动测速系统通过切换不同焦距的中继成像镜头,实现了不同放大倍率的切换。系统的物方视场为φ2.0 mm,主动式测速系统的放大倍率为10×,20×,30×,静态实验干涉条纹平直,调制度达到0.69以上,物方分辨率达到4.72μm。该系统在激光聚变装置上能够实现冲击波速度的动态测量。     

基于复杂可编程逻辑器件的多步进电机分时控制

根据多I/O口的特点,设计了在运动控制卡的控制下基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的多步进电机控制.以运动控制卡系统为上位机,通过对CPLD编程进行电机的分时控制.由于运动控制卡的输入、输出均采用光耦隔离,因此抗干扰能力强、脉冲输出频率误差率低;同时,CPLD具有高速性能,可达到对多台步进电机的速度及位置的精确控制.     

水下自适应照明系统的设计

设计光源亮度可随光强变化而自动调节的水下自适应照明系统,去除以往水下照明系统无法自行调节亮暗的弊端,改善了水下成像监测的光照环境,有利于水下光电成像探测系统整体性能的提高.系统控制算法使用一种带死区的PID控制算法,对系统实现了有效的自适应控制,使误差不超过基准光强的±8%.