测量光学非线性的4f相位相干成像技术研究进展

4f相位相干成像技术是一种简单有效的测量材料三阶非线性的方法,文中具体介绍了它的基本原理、发展现状及应用前景.设计了一种改进的4f相位相干成像系统,通过改进传统4f相位相干成像系统的参考光路,使得原来用以监设计测脉冲能量浮动的参考光斑同时具备了监测入射脉冲空间分布的功能,实现了4f相位干成像系统在光斑空间分布不稳定情况下的非线性折射测量.报道了4f相位相干成像技术的最新进展一基于4f相位相干成像系统的泵浦探测系统.用这个新系统进行泵浦一探测实验方便快捷,并可同时研究出材料的激发态吸收与折射.     

含相位物体的光学非线性测量技术研究进展

光学非线性的研究离不开对材料光学非线性系数的测量,快捷可靠的测量技术一直是非线性光学研究领域的热点之一。4f相位相干成像技术因其独特的优势受到了人们的重视,其中相位物体的应用引起了广泛的关注。简述了4f相位相干成像技术的基本原理及特点,然后重点介绍了含相位物体的非线性测量技术的研究进展。综述了反射4f探测技术、含相位物体透过率的测量方法、相位物体Z扫描技术、基于相位物体的时间分辨泵浦探测技术和4f泵浦探测技术,并比较了这些方法的特点和应用。     

红外热成像双通道伪彩色测温系统

运用红外热成像技术,研制了一种可用于非接触式人体测温的红外热成像双通道伪彩色测温系统.该系统采用了伪彩色编码处理技术,可使人体各部位因温度不同而显示不同色彩,并且采用了红外线与可见光双通道匹配技术,以便于有效识别热图像中的实际人物.按照预先测定好的温度与图像灰度之间的关系将红外通道中的信号转换为温度特征,根据温度特征可对特定温度目标进行报警、存储、打印等操作.     

4f相位相干成像技术中相位光阑的改进

4f相位相干成像技术是测量三阶光学非线性的新方法.其原理是利用一个相位光阑将放置在4f系统频谱面上的非线性样品中产生的非线性相移调制成像平面上的振幅变化,从而测量样品的非线性折射率的大小和符号.常用的带圆形相位物体的相位光阑灵敏度随相位物体尺寸减小而增加,但是在相位物体很小的情况下制作难度很大,通常达不到最佳的灵敏度.通过将相位光阑中原来处于光阑中心的圆形相位物体改为半圆形相位物体,使得系统可以处于最佳灵敏度,相位光阑在制作工艺上的难度大大降低.     

双T-PO技术测量材料的三阶非线性折射率

含相位物体的透过率测量(T-PO)技术是一种新型测量材料光学非线性的技术,该技术需要通过对实验结果进行繁琐的数值模拟才能获得材料的光学非线性系数.在T-PO技术的基础上开展了双T-PO技术的研究.双T-PO是在原T-PO光路的基础上增加一个T-PO参考光路.分别在测量光路和参考光路的焦平面处放置待测样品和标准样品,并使...     

航天测控系统中伪码测距精度分析

伪码测距以其较长的无模糊距离和较高的测量精度的显著优势,广泛应用于航天测控系统中。依据伪码测量原理,并结合工程经验数据,通过分析星地伪码测距系统的具体实现结构,研究了系统中各误差源引入的随机误差和系统误差,其中以星地伪码测距设备引入的测量误差作为重点,并对主要误差源伪码跟踪环路进行了较为深入的剖析。     

DS／SS系统伪码相位精密跟踪技术的研究

本文在扩频信号数字化后采用相磁、中频累积和视频累积法求累积值然后求伪码相位差的基础上,提出了在输入信噪比条件下精确估计伪码相位差的处理方法：利用这套方法,不仅可以完成伪码相位的跟踪任务,而且还便于信号的数字化处理,同时可使电路的调试和维修简便化。     

新型菁类化合物溶液的皮秒非线性光学性质

利用带相位物体的非简并泵浦探测方法测量了一种新型菁类化合物溶液在皮秒时域的非线性光学性质。在接近材料线性吸收峰值的532 nm皮秒激光脉冲泵浦下,利用600 nm的皮秒激光脉冲作为探测光,测量了菁染料分子在近共振区的非线性折射动力学响应。结合相关理论,通过数值模拟最终确定了菁染料分子在600 nm波段的光物理参数。实验结果表明:该溶液的非线性光学效应来自于溶质菁染料分子的激发态非线性机制,该材料具备了较大的激发态折射体积,且单重激发态的寿命较短。该化合物具备非线性光学应用潜力。     

计及偏移量的非线性光学显微成像误差校正方法

针对因非线性光学显微成像以客观像素特征为驱动源,一旦出现特征缺失,推断过程很容易形成误差,导致的光学显微图像失真现象严重、清晰度低问题,提出计及偏移量的非线性光学显微成像误差校正方法。利用数据驱动法全面、快速以及敏感地捕捉光学数据,划分光学显微图像的边缘和非边缘区域,设定标准滑动窗口,计算不同区域内像素点在该窗口内的像素灰度值,根据灰度值判定边缘点和非边缘点的误差形成概率。在此基础上,将误差校正看做一种角度或相位偏离补偿问题,设定偏离中心,计算误差概率较大的图像区域内各节点与中心间角度和相位偏移量,根据偏移量给出相应正向和负向补偿,完成有效误差校正。实验数据证明：所提方法误差校正精准度高,校正后成像失真、细节丢失以及分辨率低问题被解决,误差点的分布离散程度降低,算法整体实用性较强。     

一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术

为了实现生物组织及相位光栅等透明相位物体的快速定量相位测量与成像,基于共轴干涉及相衬干涉原理,构建了一套相位物体定量相位快速测量与成像系统。分析了定量成像原理,设计了相应的相位提取及恢复算法。通过拍摄单幅或两幅相衬图,实现了相位光栅、水滴等小相位变化的相位样品的定量相位测量与成像。设计了相应的分区差分相位解包裹算法,实现了相位值超过π的微透镜的定量相位测量与成像。结果表明,通过该系统测量所得到的全息相位光栅的相位分布以及不同超声驱动电压下弱超声驻波光栅的相位振幅变化关系与其它方法所得的测量结果基本一致;微透镜的实验测量厚度值与理论计算值相比,绝对误差约为0.03μm。本系统具有一定的可行性和适应性,在生物细胞和组织等透明相位物体的快速测量与成像方面有潜在的应用意义。     

探测器非线性对傅立叶变换轮廓术的影响

本文分析了探测器存在二阶、三阶非线性对傅立叶变换轮廓术的影响 ,对抽样频率的确定给出了严格的理论分析和公式推导。分析表明 :由于非线性的影响 ,必须增大抽样频率才可避免频谱混叠 ,保证傅立叶变换轮廓术的测量精度。计算机模拟实验给出了不同抽样频率对三维重建的影响 ,实验结果证实了理论分析的正确性     

光纤放大器热效应引起的相位噪声理论分析

光纤放大器相位噪声的探测和校正是光纤激光器阵列相干合成的关键技术,热效应是引起光纤放大器相位噪声的主要来源。理论分析了泵浦光开启到稳态过程中光纤放大器掺杂光纤的温度变化,以及对应的光纤放大器相位变化。通过数值计算发现,泵浦光在开启后,光纤放大器的掺杂光纤温度迅速升高,相位变化剧烈,在约10 s后达到稳态,此后泵浦光的能量不稳定。这表明,泵浦光的能量不稳定是引起光纤放大器相位噪声的最主要因素,通过稳定泵浦光电流可以降低光纤放大器的相位噪声。     

五阶非线性光纤中二阶孤子对的演化特性

从包含五阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分布傅里叶算法,数值模拟了五阶非线性作用下二阶孤子对的波形演化。结果表明,正、负五阶非线性对二阶孤子对的作用大不相同。负五阶非线性作用使二阶孤子对传输图形得到一定程度的改善,而正五阶非线性作用则使二阶孤子对传输图形恶化。适当选取负五阶非线性参数值,可以消除二阶孤子对间的衍生孤子,有效的抑制孤子间的相互作用。     

Detection of zinc blende phase by the pulsed laser photoacoustic technique in ZnO thin films deposited via pulsed laser deposition

Pulsed laser deposition (PLD) was used to grow ZnO thin films on corning glass and silicon substrates at different oxygen pressures (1 y 10 mTorr). The structural analysis of the films was performed by X-ray diffraction and pulsed laser photoacoustic (PLPA) techniques. Both methods were employed to identify the minority zinc blende phase in the films. The relative difference between the structural changes detected in the films with the temperature increases was statistically analyzed. It was found that regardless of the substrate and the oxygen pressure used for the growth, the films exhibit a phase transition at 310 °C, which corresponds to the transformation of zinc blende structure to hexagonal wurtzite. The results demonstrate that the zinc blende phase in the films is present not only on cubic substrates but also on glass, and confirm that PLPA technique is a very sensitive method for the detection of minority phase changes.     

目标反射特性与激光测距回波强度关系的研究

激光测距方程的表达形式与目标反射模型的选取有关.不同文献中的测距方程不尽相同,通过对不同反射模型测距方程的推导,指出不同文献中测距方程的联系及测距方程差异产生的原因.用数值模拟的方法,直观给出不同目标模型回波信号的差别及其强度随探测距离、仰角的变化关系.在设计脉冲激光测距仪时,模拟结果可以帮助选取合适的参数.     

数字投影中填充因子对相位测量影响分析

提出了数字投影的填充因子对相位测量的误差分析。在结构光三维测量中,数字投影容易改变条纹周期和产生准确的相移,因而到了越来越广泛的应用。然而相比传统的机械模拟投影方式,数字投影采用了抽样方式,且由于其自身结构的限制,填充因子不能做到100%,必然对相位测量有影响。针对填充因子对相位测量的误差,还没有人进行充分研究。对填充因子引起误差原因进行分析,并给出其数学描述,从而建立了理论依据,还进一步提出了离焦减少误差的方法,并给出了其数学表达。最后通过模拟实验的方法,对理论进行了验证,实验结果证明了填充因子减少将增大测量误差,离焦法可以减少相位测量误差。     

红外技术定量诊断设备内部缺陷可行性的理论证明

阐述了用红外技术与求解导热反问题相结合对三维圆柱形工业设备内部缺陷进行定量计算的方法，从理论上证明了求解的可行性。在已知设备的表面温度分布情况下，求解几何形状部分未知的传热学反问题将导致一非线性方程的求解，用牛顿迭代法对该方程数值求解可准确定出设备内部缺陷的位置及尺寸。