准相位匹配光参量振荡器理论研究与优化设计

研究了准相位匹配条件下光学参量振荡理论,对单谐振情况下参量增益同极化反转周期的关系进了讨论;从理论上详细地分析了准相位匹配参量振荡器中谐振腔长度、晶体长度、抽运光脉宽以及信号光输出透过率对建立振荡所需泵浦光能量阈值大小的影响,并通过实验验证了理论分析的适用性.     

准相位匹配（QPM）技术研究新进展

准相位匹配是一种人为地制备周期结构以实现非线性频率转换技术,它拓宽了非线性晶体应用范围,提高了频率转换效率。本文详细介绍了准相位匹配主要技术优势,并描述周期极化畴反转技术,这一当前普遍用来制备准相位匹配非线性晶体的实验方法,同时总结了这一领域国内外研究的最新进展。     

准相位匹配LN倍频波导铁电畴反转光栅的研究

从准相位匹配理论出发,对铁电畴反转区域长度和畴界位置的偏差造成偏离理想准相位匹配的情况进行了理论分析和研究,得出这些偏差直接影响二次谐波输出功率。     

周期极化RbTiOAsO4晶体倍频允许参量的调谐特性

基于周期极化晶体的准相位匹配理论,对周期极化RbTiOAsO4(PPRTA)晶体的倍频允许参量的调谐特性进行了理论分析.通过数值模拟计算,获得了PPRTA晶体的极化反转光栅周期、晶体温度和基频光波长的允许参量的调谐曲线,并且与PPKTP晶体和PPLN晶体的倍频允许参量的调谐特性进行了比较.当晶体长度10 mm时,在相同条件下,PPRTA晶体的允许极化反转周期△A和允许温度调谐范围△tmax最大,分别对应的基频波长为2.743 3 μm和2.247 4 μm,PPLN晶体的允许波长调谐范围△λmax最大,对应的基频波长为2.704 6 μm.理论结果为周期极化晶体的准相位匹配倍频实验提供了依据.     

准速度匹配电光相位调制器

报道了一种具有周期性极性反转结构的ＬｉＴａＯ３电光相位调制器，在１６．２５ＧＨｚ调制频率下，实现了微波与光波的准速度匹配。在合成超短光脉冲实验中获得了１６．２５ＧＨｚ下５７ｒａｄ的调制度，调制带宽达１．８５ＴＨｚ（ＦＷＨＭ）     

铌酸锂晶体铁电畴电极化反转结构的ESEM观察

用高压电场实现铁电晶体电畴的极化反转，制备极化方向周期性反转的非线性晶体人工微结构是实现准相位匹配的有效方法。扫描电镜常用于观察刻蚀处理后的铁电畴和畴反转光栅的结构，而环境扫描电镜ESEM可对绝缘样品进行直接观察，因而是本研究的更为有效手段。     

铌酸锂晶体畴工程的研究及进展

利用准相位匹配技术,通过人为地在非线性晶体上制备出非线性系数的周期结构,来满足相位匹配条件,可以提高频率转换效率与扩大非线性晶体的应用波段范围,这是近年来光学非线性研究的重要发展方向。利用铌酸锂晶体畴工程制作极化周期结构,以实现准相位匹配技术是最为突出的例子。本文详细介绍了这一技术手段以及应用发展趋势。     

掺Tm光纤MOPA准相位匹配单程倍频的单频激光器

为获得0.9 μm近红外波段连续波单频激光输出,用50 mm长的PPLN晶体对掺Tm光纤激光MOPA的连续波1 925.08 nm单频激光输出进行单程倍频,通过聚焦参数和准相位匹配温度优化,在43.4 W基频光功率实现了最高9.07 W的962.5 nm二次谐波输出,转换效率达到20.9%。二次谐波为单纵模运转,水平和竖直方向光束质量因子分别为1.36和1.52。实验中研究了聚焦因子和相位匹配温度对倍频转换效率的影响,并讨论了聚焦条件和准相位匹配温度带宽之间的相互关系。实验结果表明:Tm光纤激光准相位匹配单程倍频是获得0.9 μm波段连续波单频激光输出的有效方法。     

分形超晶格非线性光子晶体中的准相位匹配和切伦科夫辐射谐频

采用外加高压脉冲电场的方法制备了二维谢尔宾斯基分形超晶格结构铌酸锂(Li Nb O3)非线性光子晶体,对晶体中的准相位匹配和切伦科夫辐射谐频等光学特性进行了实验和理论研究。理论推导出了晶体中的准相位匹配倍频与不同阶次的倒易矢量间的对应关系,与实验结果吻合。对于同一个倒易矢量,可以实现两种波长的准相位匹配倍频。同时,实现了近红外波段的共线和非共线三倍频输出。理论计算出不同波长下的切伦科夫辐射倍频和三倍频的辐射角,与实验测量结果相吻合。在特定波长下,切伦科夫辐射谐频光环的辐射角存在最小值。同一个波长下,切伦科夫辐射三倍频的辐射角总是大于倍频的辐射角。     

采用最优峰值的相位相关红外图像配准方法

对数极坐标域下的图像配准方法常因相位相关互功率谱呈现多峰分布而影响匹配准确度,为此提出了一种基于区域最优峰值的相位相关红外图像配准方法。首先将待配准图像和参考图像转换到对数极坐标域,其次以自适应巴特沃斯高通滤波为预处理,最后结合归一化互相关和相位相关的相似性测度,在合理截断互功率谱半径轴低数值段的基础上,筛选出最优峰值实现自动配准,同时研究了对数极坐标变换尺寸对匹配性能的影响,给出了最优尺寸变换比。实验结果表明:该算法对噪声污染图像表现出较好的鲁棒性,对于存在平移、旋转和缩放的红外图像具有更高的配准精度。     

Resonant second harmonic generation by a semiconductor quantum wellin electric field

Both single- and double-resonance operating regimes are analyzed, and the latter is found to enable very high conversion efficiencies of pump to harmonic if accompanied by quasiphase matching by periodic alternation of the field direction. The self-consistent procedure of level energies and wave function calculation is also described     

Transversely-pumped counter-propagating optical parametricoscillators and amplifiers: conversion efficiencies and tuning ranges

We show that the second-order optical nonlinearities in the waveguides can be used to implement transversely-pumped counter-propagating optical parametric oscillators and amplifiers. By changing the incident angle of the pump beam, one can tune the output frequency in a large range. For the optimal semiconductor structure and with the presence of the horizontal and vertical cavities, the threshold pump powers for the oscillation can be as low as ~100 μW. There is no threshold for amplifying the incident beam. Combining the oscillators or amplifiers with vertical-cavity surface-emitting lasers, it is feasible for us to implement compact and efficient electrically-pumped mid-infrared light sources or amplifiers. The quasiphase matching is achieved by spatially modulating second-order susceptibility along the growth direction based on semiconductor alternating thin layers or asymmetric quantum well domain structures     

First order quasiphase matching in LiNbO/sub 3/

First order quasiphase matched second harmonic generation in LiNbO/sub 3/ channel waveguides is experimentally demonstrated and compared with theoretical estimation. Conversion efficiencies of 11%/W for 1 cm long interaction length were measured for the generation of 435 and 450 nm blue light, which is the same order of magnitude as calculated for the structure.<>     

基于匹配度量矩阵扰动校正的多对一匹配判决

对于不同分辨率传感器观测之间的匹配问题,传统的一对一匹配判决算法已不再适用.为此,提出了一种新的匹配判决算法——基于匹配度量矩阵扰动校正的多对一匹配判决算法.建立了匹配度量矩阵的扰动模型,通过扰动校正进行匹配判决并估计匹配解的质量.考虑到实际的匹配问题中难以获得关于扰动参数的先验知识,采用一组匹配门限进行匹配判决,取其中质量最高的匹配解作为最终的匹配解.仿真实验验证了所提算法的有效性.     

Stereo matching cost computation based on nonsubsampled contourlet transform

A new matching cost computation method based on nonsubsampled contourlet transform (NSCT) for stereo image matching is proposed in this paper. Firstly, stereo image is decomposed into high frequency sub-band images at different scales and along different directions by NSCT. Secondly, by utilizing coefficients in high frequency domain and grayscales in RGB color space, the computation model of weighted matching cost between two pixels is designed based on the gestalt laws. Lastly, two types of experiments are carried out with standard stereopairs in the Middlebury benchmark. One of the experiments is to confirm optimum values of NSCT scale and direction parameters, and the other is to compare proposed matching cost with nine known matching costs. Experimental results show that the optimum values of scale and direction parameters are respectively 2 and 3, and the matching accuracy of the proposed matching cost is twice higher than that of traditional NCC cost.     

巡航导弹景象匹配算法适应性研究

文章针对景象匹配制导的需求,研究了去均值归一化、基于直方图拉伸和基于局部平滑相关匹配算法,分析了算法的适应性、计算量和实时性等,比较了每种算法的优缺点.结合巡航导弹的使用,讨论了影响匹配结果的一些基本的、可能的因素,主要是环境因素.用三种分辨率的图像作了大量的实验,针对这些算法的匹配概率及地物适应性等方面进行了编程验证和综合分析,给出了有关结论.     

声频定向系统电声效率的提升方法和实验研究

压电陶瓷换能器是声频定向传输系统中的发声部件,以往的此类试验系统中,换能器和前级功放电路之间的阻抗匹配问题考虑较少,而阻抗失配会影响整个系统的工作效率,甚至造成功放和换能器的损毁。该文根据压电陶瓷换能器的电学特性,对声频定向传输系统中阻抗匹配对其电声效率的影响进行了研究,提出了该类系统的阻抗匹配理论方法,并通过实验对功放匹配电路的性能进行了测试。结果表明,利用该文所提方法可使距离系统3 m处的最大声压由58 dB增大到73 dB。     

Delaunay三角形剖分约束下的图像配准算法

针对一般的特征点匹配只考虑了特征点本身蕴含的信息,容易发生误匹配的问题,给出一种基于Delaunay三角形剖分(Delaunay Triangulation, DT)的图像匹配算法。该算法对参考图和感知图中可能的正确匹配点进行DT剖分,对剖分后的图形进行对比并找出一致的结构,进而得到正确匹配点。实验结果表明该算法可以有效地抑制SURF（Speed Up Robust Feature,SURF）中的错误匹配,增强匹配可靠性,与RANSAC（Random Sample Consensus, RANSAC）法相比,可以大幅缩短计算时间,在基于点的图像配准方面具有较高的应用价值。      

LVDS接口终端匹配技术研究

利用传输线理论分析了LVDS的特性阻抗,将此作为终端匹配的依据,讨论了几种典型LVDS接口的匹配方案和抗噪声措施,并通过试验验证了匹配效果。     

综合位置和属性信息的阵群成员观测匹配算法

在位置观测噪声幅度较大、传感器识别性能较差或者目标属性不唯一等情况下,单独依靠位置或属性观测难以实现有效的阵群成员匹配。为此,该文提出了一种综合位置和属性信息的阵群成员观测匹配算法。构造了基于位置观测和属性观测的匹配信度函数,定义了一种新的信度组合规则来对上述两类匹配信度进行组合,并提出了一种新的匹配判决思想基于观测序列截断的匹配判决。仿真实验证实了文中算法的有效性。