用于慢性软组织损伤的大功率光谱治

光谱波段和治疗光强度是光治疗的关键,决定了适应症、治疗深度和疗效.基于水滤红外线A原理,本文采用大功率高效卤素灯为光源,通过对光束整形、密闭液体过滤器以及电子学控制等系统设计了大功率光谱治疗仪,其基本性能与国外先进产品基本相同.该治疗仪的光谱、光功率密度、电气安全性和电磁兼容性通过了医疗器械注册检验,并应用于慢性软织损...     

用于宽带光谱滤波的光学衍射神经网络的设计

光谱处理在光学研究和应用中具有重要意义。针对特定任务,已经开发了各种设备和仪器进行光谱的滤波、整形与分析、波长解复用等,但还没有具有先进处理能力的多任务光谱处理设备。设计了一种用于光谱滤波的衍射神经网络,其由相位调制型衍射层与探测层构成。在训练过程中加入了波长参数,以实现对宽带信号的处理;通过损失函数的设计,可以对输出光谱进行控制。以可见光波段的宽带信号为例,实现了单、双通带光谱滤波,且中心波段的宽度和相对强度可调节。证明了该光学衍射神经网络可以有效处理宽带光谱,并为实现更复杂的光谱处理任务奠定了基础。     

用于电光定标的高性能光谱辐射计

美国圣巴巴拉红外公司已研制出一种可对电光测试站、光源及光学表面进行高精确度辐射定标的双波段红外光谱辐射计。这台型号为RAD-9000的红外光谱辐射计覆盖3μm～5μm和8μm～12μm两个谱段，其热灵敏度好于40mK，支持278K～373K的目标温度，光谱分辨率(D1／1)优于2％。该红外光谱辐射计由计算机进行控制。除了能提供高性能的相对辐射测量以外，     

用于大气临边探测的高光谱成像仪研制

用于大气临边探测的高光谱成像仪是一种探测大气痕量气体的新型空间光学遥感仪器。分析了利用高光谱成像仪进行大气临边探测的原理,设计并研制了一台紫外/可见高光谱成像仪原理样机,该样机光学系统由前置望远系统和改进的Czerny-Turner光谱成像系统组成,工作谱段为280～390 nm和560～780 nm,通过转轮切换紫外、可见滤光片分别探测这2个波段。高光谱成像仪原理样机质量为15 kg,体积500 mm×350 mm×200 mm。对该样机的性能进行了检测并测量了低压汞灯的光谱。性能检测结果表明,空间分辨力为0.44 mrad,光谱分辨力为1.3 nm,均满足设计指标要求。该样机结构紧凑、质量小,在空间大气痕量气体探测领域有广泛的应用前景。     

马铃薯叶片晚疫病的多光谱分类识别

利用Spectrocam多光谱相机获取C-88马铃薯健康叶片和患晚疫病叶片的可见光及近红外通道的多光谱图像。综合考虑多光谱图像各通道间的相关性及其信息量,采用波段指数法选取两种叶片的特征波段,并通过欧氏距离聚类方法对所提取的特征波段进行分类。实验结果表明,用波段指数法提取多光谱图像的特征波段,能快速获得马铃薯叶片的信息,475nm、558nm、717nm、750nm、850nm作为马铃薯健康叶片的特征波段,马铃薯患晚疫病叶片的特征波段是509nm、620nm、717nm、750nm和832nm。采用欧氏距离法对健康和患病叶片进行识别,其识别率分别可达92.6%和92.8%。因此利用多光谱成像技术可以进行马铃薯病害的快速、准确识别,为实现马铃薯病害的田间实时在线监测提供了参考。     

机载海洋改进型Dyson高光谱成像仪的研制

针对海洋环境、海洋水色等领域的发展需要,设计了一种适于机载的宽视场、大相对孔径的改进型Dyson光谱成像系统。根据海洋环境污染的光学特性,利用不同目标反照率值估算目标信号的信噪比,将高光谱成像仪的工作波段扩宽至紫外波段;使用大像元尺寸的探测器、大相对孔径的成像系统来满足对海洋目标弱信号的识别,同时通过降低积分时间来避免近海岸沙滩信号过强引起的探测器饱和。该光谱仪的工作波段为0.32~1.05μm、相对孔径为f/1.8、像元尺寸为24μm×24μm,通过加入弯月形的矫正镜避免了狭缝、探测器、滤光片和单透镜相互之间产生干涉。设计结果表明,整个光学系统各波长的传递函数均大于0.83,谱线弯曲和谱带弯曲均小于像元尺寸的4%。所设计成像光谱仪系统适用于海洋环境污染,尤其是海洋溢油污染的监测。     

特定光谱治疗仪新型导光装置的设计

特定光谱治疗仪是利用特定波长范围的光波对人体的刺激效应和热效应进行治疗,本文阐述了特定光谱治疗仪利用红外辐射进行治疗的原理及治疗仪的组成,分析了现行国内光谱治疗仪导光装置的不足,设计出一种新型的用于光谱治疗仪的导光装置。重点讲述了新型导光装置的结构设计。     

基于多光谱图像选取马铃薯叶片的最佳彩色波段组合

为了快速目测识别马铃薯叶片,利用Spectrocam多光谱相机获取健康C-88马铃薯叶片的可见光及近红外通道的多光谱图像。采用波段指数法提取叶片的特征波段,通过真彩色原理及标准假彩色对所提取的特征波段进行彩色合成,在此基础上得到最佳彩色波段组合。实验结果表明,用波段指数法提取多光谱图像的特征波段进行彩色合成,能快速获取马铃薯叶片的最佳波段,并得到680,558,475nm和800,680,558nm为最佳彩色波段组合,为遥感图像的目视解译和更多有效信息的提取提供了可靠依据。     

纳秒激光等离子体光源的光谱测量技术

提出了一种新的探测和测量激光等离子体软X射线源光谱强度的方法。此方法使用通道电子倍增器和定标过的硅光电二极管为探测器,前者是非标准探测器,后者为标准探测器。应用电荷灵敏前置放大器和峰值探测器测量探测器产生的电量,并以高分辨率的光谱仪为分光元件,在已知光栅效率、通道电子倍增器增益、硅光电二极管能量响应的条件下,给出了计算激光等离子体软X射线源在某一波长光谱强度的公式。     

瞬态光强测试仪在烟火药脉动燃烧中的应用

基于烟火药脉动燃烧的特点,采用瞬变光强测试仪对烟火药脉动燃烧过程的光强变化进行测试研究,通过计算得出其脉动燃烧的频率,结果表明瞬态光强测试仪能够较好地对烟火药脉动燃烧的特征进行评价。     

一种小型LED照明工具的设计方法研究

发光二极管同诸如白炽灯、荧光灯和气体放电灯等传统的光源比较,有着显著的优势,将成为新一代的照明光源。为了使其在照明领域的应用越来越广泛,对LED照明设计的方法做了初步研究,给出了LED光源的计算方法和相应的光学器件的设计原理。用一种小型LED照明工具的设计实例来证明了此设计方法的可行和便捷。     

改进的强度相干成像室内实验方法

设计了一种新的强度相干成像室内实验方法,以简化现有强度相干实验过程,获取接近实际观测的测量数据。首先,分析了强度相干成像原理及影响成像质量的因素;介绍了现有强度相干成像实验方法并分析其存在的不足。然后,利用赝热光源和CCD设计了一种新的强度相干成像方法;介绍了利用此种方法模拟强度相干成像的原理及特点。最后,进行了室内强度相干成像实验,验证了提出方法的可行性。实验结果表明:利用提出的实验方法能够较好地测量目标的空间功率谱,测量噪声主要分布在高频部分;当测量信噪比大于20时,利用相位恢复方法可恢复获得较好的目标光强分布图像。实验显示,提出的成像方法能够较好地模拟强度相干成像,实验中能够较为方便地调节光强随机涨落并观测基线参数,实现对小角直径目标的有效成像。