数字全息技术及其在粒子场测试中的研究进展

就近年来数字全息术及其应用研究进展作以较全面的综述；主要涉及衍射理论的小波描述、同轴全息术的小波表示以及数字全息术在粒子场测试中的应用等。     

微射流粒子场的同轴Fraunhofer全息测试

利用超短脉冲激光作为记录光源可以在瞬间将高速运动微粒“冻结”的原理,建立了同轴Fraunhofer远场全息测试系统,研究了在爆轰加载下物质的微射流现象。获取了清晰的高速运动微射流粒子场的全息图,通过激光再现给出了微射流粒子的分布、形状、尺寸速度等信息。     

测量粒子场的红外激光同轴全息技术

采用同轴全息技术诊断粒子场时,粒子尺寸过小会影响再现粒子统计的精度,而粒子场分布密度过大会影响全息图像的记录质量.针对可见光同轴全息中出现的微小粒子分辨和光透过率弱等问题,提出采用红外激光进行粒子场诊断的方法.数值模拟了红外激光与绿光激光记录小粒子的情况,分析结果显示:红外激光将小粒子的再现像放大,信息光增强,有利于小粒子的记录;实验验证了红外激光透过高密度物场的能力明显高于绿光激光.从而表明采用红外激光同轴全息技术进行小尺寸、高密度粒子场的实验诊断具有一定的优势.     

多路脉冲激光参数分时法在线测试技术研究

在高功率准分子系统中,为实现窄脉宽激光放大和满足辐照均匀性的要求,采用了光学角多路技术,系统光束数量多、传输环节多,具有很高的光学复杂性。为保证系统高效稳定运行,需要实时监测和评价各个环节的工作状态,即对"平台"中每一放大级和众多光束的激光参数进行在线诊断和测量。为此,针对高功率准分子激光系统的特点,提出了一种分时测量技术,并进行了原理性实验研究。该技术可采用一套测试元件实现多路激光能量和波形参数的在线测量,优点是不仅可以提高测试效率,可降低测试系统的复杂度和造价,而且可避免由不同测量元件带来的系统误差。     

粒子场全息中的定标方法分析及改进

在粒子场的定量分析中.通常采用外加标准丝作为粒子尺寸测量的定标尺度.为了解一定景深范围内存在的标准丝再现像实验测量结果的影响,从理论和实验上详细分析了标准丝再现像在不同位置处的强度分布及变化,指出了常规定标方法对粒子场图像数据所带来的影响,同时提出了一种新的定标方法--非实时定标方法.实验结果表明,非实时定标方法在保持空间定化精度的基础上,测量得到的标准粒子尺寸的不确定在4%左右.该方法有效地解决了标准丝再现像对粒子尺度测量精度影响问题,可以用于粒子场实际测量工作中.     

固体火箭推进剂燃烧粒子场的离轴全息研究

一、引言 粒子场测量在能源、动力和航空航天等工程领域中是一个重要的研究课题。根据粒子场的背景介质的性质,粒子场可分为两大类:均匀背景介质粒子场和非均匀背景介质粒子场。目前研究的粒子场主要是均匀介质粒子场,对非均匀背景介质粒子场的研究较少。本课题是由航空航天部提出的。为了提高固体推进剂的密度比冲和燃烧温度,通常在推进剂中添加铝粉。添加铝粉的优越性是否得到充分发挥与燃烧后生成的氧化铝粒子的大小及空间分布有关。国际上已开始应用全息术研究推进剂燃烧粒子场,国内还未开展这一工作,但随着航天技术     

一种用于粒子场全息图像的目标检测新方法

文章介绍了一种全新检测尺寸跨度较大的粒子场全息图像的目标检测和提取方法。用双窗口法分别增强大、小尺寸粒子目标;用二值图像形态运算的有关算法,较好地解决了粒子目标的识别检测问题。     

离轴全息摄影在雾化粒子场研究中的应用

用双脉冲红宝石激光全息摄影仪以离轴全息摄影法应用于水雾化粒子场可成功地获得其全息图。再现离轴全息图可清楚地看到粒子场的三维图象。本文介绍了离轴全息摄影的方法,分析了全息摄影的透射式离轴光学系统,同时也介绍了粒子场全息图的数据处理。     

非线性记录对粒子场同轴全息再现像的影响

推导粒子场同轴全息非线性记录对再现像影响的公式,模拟了不同形状粒子在非线性段记录时再现像。实验上得到非线性记录下不同形状粒子的再现像,验证了数值模拟结果。     

脉冲法测试静电感应晶体管极间电容

求解S1T对阶跃信号的响应,寻找出各极间电容对上升时间t_r的影响,以此为基础,推算各极间电容,分离出器件线性区的C_(GS)、C_(GD)。实测表明,在器件沟道夹断后,C_(GS)随I_D的上升而略有增加,而不是常规测试的恒定值。     

全息法测量红宝石脉冲激光的相干度

本文介绍全息法定性观察和定量测量红宝石脉冲激光的时间相干性(相干长度)和空间相干性。脉冲激光的瞬时性使一般的干涉遇到困难,而全息法可一次记录脉冲激光的所有相干性信息,然后用连续激光重现,从而可得到相干性的全貌。文中详细叙述了测量原理,导出测量方程,介绍相应的实验装置,列出实验结果并作简要的讨论。该方法简便、易行。定性观察直观,定量测量也具有一定的准确性。     

基于虚拟仪器的声脉冲法隔声测试技术研究

针对声脉冲法隔声测试的需要,基于虚拟器技术构建了隔声测试系统,并对一块五合板试件的隔声量进行了实际测试以验证系统的可靠性。结果表明,4000Hz以下的频段,测试值与理论值吻合得较好。误差在5dB以内。该方法节约了测试成本,可实现非消声室环境下对结构隔声量的测量,对噪声控制工程具有一定实用价值。     

基于红外光照明的数字全息粒子场成像（特邀）

在数字全息粒子场成像中,粒子衍射的孔径角很小,重构时具有很长的焦深,造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长,相当于增大粒子孔径角,因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场,在不提升算法和系统复杂度的前提下提升数字全息粒子场重构的轴向定位精度。从理论上分析数字全息粒子场重构中焦深与轴向定位精度的关系,并分别仿真分析绿光、红光及红外光照明时的粒子场全息重构,分别开展了基于这3种光源的聚苯乙烯微球粒子场全息成像实验。仿真和实验结果研究表明,相比红光,红外光源使焦深减小了约19%,而相比绿光,焦深减小了约39%。增加波长可以减弱离焦像的层间干扰,从而提高了轴向定位精度。     

角度多路合成全息显示技术

本文介绍了角度多路合成全息显示技术的特点、制作方法,以及国内外发展情况。在此基础上,对角度多路合成彩虹全息图的实用化进行了探讨。     

脉冲全息法测量高速转镜的动态变形

以染料调Q脉冲红宝石激光器作光源,用全息法测量了线速度为76m/s的高速转镜的畸变。并用标准光模的等高图对实验结果作了验证。     

全息法测试光泵动态畸变及计算

以脉冲多模红宝石激光器作光源，用全息干涉法测试了小５０×５００ｍｍ的钕玻璃棒的动态畸变，给出了光泵过程中动态畸变的照片。求出了折射率方程，并计算了方程中的诸系数，对畸变的补偿问题作了分析。     

脉冲激光器反射全息底片

用Q调红宝石激光器记录动与不动的前光照景物的反射全息底片。为了证明高等生物的脉冲激光全息照相的可能性,制出了人肖像的反射全息底片。用脉冲红宝右激光器代替连续的激光器,反射全息底片保留合乎需要的特性,例如白光再现,而消除了在记录过程中固有的主要的和经常难以克服的困难,即机械不稳定和景物的运动。图1表示记录过程的实验装置,脉冲红宝石激光器是由振荡器和外放大器组成的激光系统,以前报道用类似的激光系统进行前光照透射的全息照相,振荡器产生高相干性的参考