光纤激光相干合成中倾斜波前控制的研究进展

相干合成是获得高功率、高光束质量激光输出的有效方法之一。在光纤激光相干合成中,各路激光的活塞相差、倾斜波前和光束拼接方式直接影响合成光束的质量。各个单元光束波前的倾斜误差对合成的效果有重要影响,因而倾斜波前控制具有重要的意义。详细介绍了液晶空间光调制器、高速倾斜镜和光纤自适应准直器等常用的倾斜控制器件,对比目前用于倾斜波前控制的不同方案,分析了各方案的优缺点。并对光纤激光相干合成中倾斜波前主动控制的发展进行了总结和展望。     

刍适应光学系统中的波前曲率传感技术

本文阐述了波前曲率传感技术的基本原理,分析了传统实现方案的优缺点;重点介绍了近年发展起来的的基于衍射光栅的波前曲率传感器及其工作原理;对比分析了波前曲率传感器的两种相位恢复算法;介绍了波前曲率传感器的最新应用情况以及国内对波前曲率传感器研究和应用的最新进展。     

应用于TMA系统的智能光瞳技术(英文)

离轴三反消像散(TMA)光学系统由于可以同时实现长焦距和大视场,被认为是新一代空间光学系统、尤其是紧凑型系统的首选。为提高系统性能,提出了通过调制出瞳函数改善系统质量的智能光瞳技术,包括波前编码、相位参差以及主动变形镜技术。针对某TMA系统,详细介绍了应用波前编码技术的系统设计结果、应用相位参差技术的波前探测及应用主动变形镜的波前校正实验。实验结果表明,智能光瞳技术的应用确实可以提升系统质量。     

AD9833型高精度可编程波形发生器及其应用

AD9833型可编程波形发生器是一款为各种需要得到高精度正弦波、三角波、方波信号的应用而设计的器件,该器件采用第三代频率合成技术-直接数字频率合成技术,以"相位"的概念进行频率合成,不仅可以产生不同频率的正弦波,而且可以控制波形的初始相位,还可以产生三角波和方波.主要介绍AD9833的基本结构、功能特性及应用.     

自适应光学系统中的波前曲率传感技术

本文阐述了波前曲率传感技术的基本原理,分析了传统实现方案的优缺点;重点介绍了近年发展起来的的基于衍射光栅的渡前曲率传感器及其工作原理;对比分析了波前曲率传感器的两种相位恢复算法;介绍了波前曲率传感器的最新应用情况以及国内对波前曲率传感器研究和应用的最新进展.     

波前编码景深延拓研究进展

波前编码成像技术（WFC）是一种用于景深延拓非常有效的光数混合图像处理技术,本文在简单介绍WFC技术基本原理的基础上,分层次系统介绍了WFC技术的最新设计理论和现实指导意义,举例说明了WFC技术的实际应用价值,最后对波前编码成像技术现状和未来做了简单探讨。     

涡旋光束的自适应光学波前校正技术研究进展（特邀）

涡旋光束携带了与其螺旋波前结构相关的轨道角动量,由于其在通信系统不增加带宽情形下可极大增加系统容量和频谱效率,引起了广泛关注。然而,自由空间中的湍流将导致涡旋光束的螺旋波前发生畸变,产生模间串扰,降低接收功率,从而削弱链路性能。自适应光学波前校正技术是克服干扰的有效手段之一。综述了涡旋光束的自适应光学波前校正技术的发展,阐述了Shack-Hartmann、随机并行梯度下降、Gerchberg-Saxton三种算法的校正原理,分析了深度学习在波前校正技术中的应用,并介绍了笔者课题组对水下湍流环境中波前校正技术的研究工作。     

高功率激光装置中波前畸变对相干合成的影响

根据高功率激光装置中波前畸变分段的特点,提出通过构造不同频段的波前畸变来研究相干合成结果与波前畸变之间的关系。以神光-III原型装置的结构和参数为模型,利用蒙特卡罗方法进行了数值模拟,分析了低频、中高频波前畸变对相干合成的影响,并给出了低频和中高频波前畸变与相干合成结果的对应关系。为高功率激光装置中进行波前畸变控制,实现相干合成提供一种分析思路和理论参考。     

基于波前编码的无热化红外成像技术综述（特邀）

波前编码红外成像技术是一种结合光学编码和数字解码两步成像的计算光学成像技术。波前编码无热化红外成像系统通过在红外光学系统的光阑附近增加特殊面形的光学相位板,对场景红外辐射进行编码调制,使得在宽的环境温度范围内红外焦平面探测器输出的中间编码图像具有高度一致性,再对中间编码图像进行数字解码得到清晰红外图像。近年来,国内外学者开展了大量波前编码无热化红外成像技术的理论分析和原理验证,表明其无热化特性的有效性。文中结合作者近年来的研究工作,主要介绍波前编码无热化红外成像技术的研究背景、基本原理、关键技术、国内外典型的设计方案和原理样机、并展望了波前编码红外成像技术的应用价值和发展趋势。     

涡旋光束的自适应光学波前校正技术

涡旋光束是一种具有螺旋波前的光束，其特点是其光强分布为环形，携带有与螺旋波前结构相关的轨道角动量。由于涡旋光束的角量子数可取任意整数，同时不同角量子数的光束之间相互正交，因此可提高光通信系统的信道容量。但涡旋光束在自由空间传输时会受到大气湍流的影响，进而产生波前畸变，因此需要采用自适应波前校正技术对畸变后的光束进行校正。文中对现有的涡旋光束波前校正技术进行了概述，重点介绍了笔者课题组提出的应用GS相位恢复算法和高斯光束探针相结合对涡旋光束波前畸变校正的技术及应用SPGD算法和泽尼克多项式对涡旋光束波前畸变校正的研究工作。     

激光致声水中辐射声场的方向性研究

文章针对现有声纳技术探测水中小目标的实际困难,从激光致声辐射声场的线性模型出发,应用声纳基阵的波束形成原理,建立了等离子体圆盘模型,对激光致声水中辐射声场的方向性进行了理论研究,得到此声场的方向性图,进而分析和比较了功率不同的激光束所激发的辐射声场的方向性,并得出一定的规律.     

水下等离子体声源聚焦声场分布特性研究

研究了水下等离子体声源的工作啄理和聚焦原理,研制了小功率的实验装置,并进行了聚焦声场实验测量,从声轴和焦平面2个方向研究了声脉冲峰值压力与声场位置之间的关系,得出了聚焦声场的分布特性。研究结果初步验证了水下等离子体声源的优越性．为进一步改进这种声源．以将其应用于100km以上超远程水下通信系统打下良好的基础。     

室内声场的Odeon软件模拟与实测比对

使用NOR-840对会议厅内的21个点测量6个倍频带的声压级。会议厅模型中的座椅采用三种方式表达,分别用Odeon软件计算得到三组数据。对实测值与计算值采用分布曲线、等值线平面图方式表达室内声场,比对它们的差异并提出评价意见供使用者参考。     

多通路环绕声系统最佳兼容重发的研究

本文利用立体声得发的声像定位理论，提出一种新的在５．１通路环绕声系统（及其它伴随图象的环绕声系统）兼容重发普通双通路立体声信号的方法，并进行了实验验证。理论和实验结果表明：新的方法具有较宽的听音区域，稳定的前方声像，且对中心心位置的倾听者没有声像位置畸变现象，其总的效果过去提提出的方法为优。     

兰州铁路西客运站候车大厅广播系统声场设计

长混响、超大空间条件下的广播系统声场设计、特别是与扩声清晰度有关的控制与设计比较困难,该情况在铁路站房候车厅的广播系统声场设计中常常遇见。结合兰州铁路西客站站房大厅的建筑、装修等条件,根据该大厅混响时间计算机的模拟结果,比较了采用大型线阵集中分块投射式扩声、传统小型点声源(或声柱)分布式投射扩声、精选点声源分布式投射扩声等几种方式下的扩声声压分布、语言传输指数和辅音损失率的计算数据。采用EASE软件计算结果表明,大型线阵分块式扩声和精选点声源分布式扩声均能达到设计要求。该结论仅对兰州西客站站房大厅有效,但其方法和思路在类似设计可以借鉴。此外,针对兰州西客站站房大厅的规模,提出了声场设计的参考标准和依据。     

新型声学结构的吸声特性研究

提出了赫姆霍兹共振吸声结构附加吸声材料的新型吸声结构,在插入长管的赫姆霍兹共振吸声结构表面敷贴吸声材料,对其吸声特性进行了理论分析与仿真计算。结果表明,吸声材料与吸声结构的有机结合显著提高了结构的吸声效果,拓宽了吸声频带宽度。进一步研究了不同吸声材料、吸声结构的不同组合方式等因素对该新型结构吸声特性的影响,结果表明:组合结构、优化材料有助于提高吸声系数、拓宽吸声频带。     

扩散吸声体近场散射能量分布的理论预测

扩散吸声体在扩散声音的同时还具有一定的吸声效果,可以方便地用于控制诸如听音室、录音棚等小房间的音质。当自由场中扩散吸声体附近流体受100 Hz单频振动激励时,在其振动的半个周期内,以可压缩流体为模型,考虑空气的粘性及热传导性,引入流体力学中的纳维-斯托克斯方程作为复杂声场的控制方程,采用时间分离法得到其数值解,分析了其表面附近流场的瞬态响应,导出对应的速度场以及声压场,从而得到其散射能量在近场的分布规律。     

5．1通路环绕声重发中连续运动声像的模拟

文中探讨了 ５．１通路环绕声重发中连续运动声像的模拟,提出了一种新的信号馈给方法,使系统可产生环绕倾听者的３６０°的运动声像,并通过心理声学实验验证了理论分析。     

基于MATLAB的立体声与环绕声声像分析软件

利用MATLAB程序设计语言，编写了立体声和环绕声声像分析软件。该软件以理论计算和实验测量得到的头相关传输函数（HRTF）为基础，运用立体声声像的相关分析方法，可对立全体声和环绕声的声像位置，声像的明晰度和自然度进行分析，为设计新的系统提供了工具。文中最后指出软件应用还存在的局限性。     

应急广播系统声场设计实验

近一年来,迪士普公司协助某单位对应急广播系统声场设计作了大量实验(该单位正在进行国家应急广播体系的设计论证工作)。介绍了国家应急广播体系,分析了应急广播扬声器的特性,给出了应急广播系统声场设计参考建议,并对实验的内容作了分析和总结。