基于相位相关和非刚性光流估计的眼底ICGA图像精细拼合方法

眼底循环障碍疾病以及全身性疾病导致的眼底改变均可不同程度地显征于眼底图像。在ICG眼底造影结合共聚焦激光显微镜技术条件下，可得到高分辨率的眼底视网膜和脉络膜局部图像，而眼底病症可能散布于眼底各生理部位，眼底图像序列的自动拼接可解决分辨率和单次可观测视野间的矛盾。采用相位相关法匹配ICGA眼底图像，应用基于遗传算法的非刚性光流场估计方法计算未建模的眼底微小运动，配准不完全匹配局部。文中方法完备了ICGA眼底图像拼接方法，提高了精度和正确匹配率，实验中有效地克服图像虚影，保留了图像细节，结果良好。     

基于Hessian矩阵的视网膜血管中心线提取

为实现视网膜血管在临床诊断中的重要作用,提出了一种基于Hessian矩阵的视网膜血管提取方法,该方法通过图像预处理增强血管信息,利用血管的微分几何特性,采用离散高斯核对眼底图像进行卷积,结合Hessian矩阵计算血管方向,通过连接算法得到视网膜血管的分布情况.实验结果表明,该方法提取血管中心线的精度可达亚像素级,对不同眼底照相机拍摄的眼底图像可根据血管宽度进行多尺度快速分割.     

免散瞳眼底照相机精密调焦技术研究

提出采用双光楔裂像调焦技术实现在被观测眼底图像很暗情况下的精确调焦,将一条矩形狭缝成像到眼底,在双光楔的作用下,通过矩形狭缝上下两半部的光线传播方向不同,在精确聚焦的情况下,上下两半条矩形亮斑将位于一条直线上,如果聚焦不准确,上下两半条矩形亮斑将分离,分离的方向和大小由离焦的情况决定。实验证实通过判断上下两条矩形亮斑是否位于一条直线上来调焦具有操作简单、精确度高等优点。     

单光源双光路激光并行共焦测量系统设计

针对传统激光并行共焦测量过程中存在的泰伯效应,提出将数字微镜器件（DMD）引入激光并行共焦测量系统来正确辨识正焦面的位置。采用了DMD作为光分束器件,从理论上验证了它是一种投影式的阵列光源,对激光分束后不会在光路方向上产生泰伯像;同时,考虑DMD不能对分束后的光线产生会聚作用,并非高效的并行光源分束器件,本文将DMD与微透镜阵列(MLA)结合构建了单光源双光路并行共焦测量系统。该系统利用DMD光路探测正焦面位置,利用微透镜阵列光路进行精确的共焦测量。实验结果表明,两种光路下的正焦面位置仅相差2 μm,在一个泰伯间距范围之内,可以较好地克服泰伯效应对激光并行共焦测量的影响,进而保证较高精度的并行共焦测量。     

激光共焦透镜曲率半径测量系统

基于共焦技术独特的轴向层析定焦能力并结合气浮导轨平移台和激光干涉仪测长系统,研制了一套高精度、非接触激光共焦透镜曲率半径测量系统。该系统利用共焦轴向光强响应曲线的峰值点对应系统物镜聚焦焦点这一特性,使用峰值点对被测透镜的猫眼位置及共焦位置进行精确定位,并结合激光干涉仪获得透镜猫眼位置及共焦位置坐标值,从而计算得到透镜的曲率半径。系统由主控软件控制气浮导轨带动被测透镜在猫眼位置及共焦位置附近进行扫描测量,并实现信号采集和数据处理。实验表明,利用该系统测量透镜的曲率半径时,测量重复性优于2 μm,满足国内高精度透镜曲率半径测量的精度需求。该系统测量速度快、操作简便、结构简单且易于实现小型化。     

基于波前编码技术的眼底成像系统

提出了一种混合光学-数字眼底成像系统,该系统不需要探测和补偿不同人眼带来的像差的动态变化,即可获取高分辨率的视网膜图像。该系统在出瞳位置放置一块三次相位掩膜板对眼底图像进行编码,然后采用维纳滤波算法复原获取清晰图像。利用基于光学成像的二维卷积模型对该系统进行了仿真实验,结果表明,针对不同个体的人眼像差,三次相位板可以使系统的点扩散函数在一定范围内保持一致,从而校正包含离焦、彗差、像散、三叶草在内的人眼像差,获得清晰的眼底图像。该系统的设计简化了传统眼底相机的复杂光学结构,是一种便携式结构。     

激光共焦扫描显微镜简介

激光共焦扫描显微镜是显微光学技术发展史上的新里程碑,它集激光技术、光学技术、电子计算机技术,作为现代化的显微成像系统倍受广大科研工作者的关注,并在生命科学、材料科学等领域中具有广泛的应用。本文就激光共焦扫描显微镜的主要技术特点作综合性介绍。     

眼底图像动静脉宽度差变化率测量方法

眼底图像中动静脉血管的宽度变化能够体现患者糖尿病的病程情况,人工确定血管宽度及其差值耗时费力且需要丰富经验。本文针对辽宁何氏眼科医院眼病筛查系统中受检者的眼底图像提出了动静脉宽度差变化率的概念,指出了其与糖尿病诊断之间的关系,并选取RGB、LAB、YCb Cr、Gaussian 4个颜色空间中不同的通道分量,定义了新的基于血管中心线像素和血管像素的特征向量,采用线性判别分析(LDA)分类器完成了对动静脉的全自动分类,继而实现了对动静脉血管宽度测量及相应差值变化率的计算。实验结果表明,与其他算法相比,本文方法在血管分割、动静脉分类、血管宽度及差值计算等方面都较准确,其诊断结果与临床诊断基本一致,具有一定的临床应用价值。     

高精度激光共焦半导体晶圆厚度测量

针对半导体晶圆厚度的高精度非接触测量问题与需求,提出了基于激光共焦的高精度晶圆厚度测量方法。该方法利用高分辨音圈纳米位移台驱动激光共焦光探针轴向运动扫描,利用激光共焦轴向响应曲线的峰值点对应物镜聚焦焦点的特性,分别对被测晶圆上下表面进行高精度瞄准定位;通过光线追迹算法精确计算出晶圆表面每个采样点的物理坐标,实现了晶圆厚度的高精度非接触测量。基于该方法构建了激光共焦半导体晶圆厚度测量传感器,实验和分析表明,该传感器的轴向分辨力优于5 nm,轴向扫描范围可达5.7 mm,6种晶圆厚度测量重复性均优于100 nm,单次测量时长小于400 ms。将共焦定焦技术有效地应用于半导体测量领域,为晶圆厚度的高精度、无损在线测量提供了一种新技术。     

激光共焦扫描显微镜及其应用

介绍了共焦激光显微镜的基本光路、成像原理、关键技术及应用。     

先进制造业中的激光测试与激光加工技术

论述了激光技术在先进制造业中的重要地位及主要特点,对用于制造业的激光测试和激光加工技术的激光视觉三维测量、激光层析成像、激光无损检测技术、激光振动测量、激光快速成型技术、激光焊接技术、激光切割技术、激光打孔技术、激光标记技术、激光热处理技术和激光内腔加工技术等主要技术进行了研究与分析。     

激光威胁源告警定向技术研究

分析了来自战场的激光威胁源,主要有两方面:一是激光战术侦察,一是激光武器和激光制导武器.论述了激光辐射探测原理,其中包括激光辐射截获接收途径、探测原理分类、适于激光辐射探测光学系统的特点及用于激光辐射探测的敏感元件.深入分析了激光威胁源告警定向技术,并对两种适用的告警方案给予详细介绍.     

Feasibility of the 248 nm Excimer laser in the laser structuring of fine circuit lines on printed circuit board

Excimer laser (KrF) is used as a new laser source to determine its feasibility in the laser structuring process. Compared with frequency-tripled Nd:YAG lasers, the Excimer laser can conveniently change the spot size of a laser beam to get a smaller sized circuit line/space by inserting a mask. Some frequently used laser parameters of the Excimer laser are discussed in this paper, such as laser energy, number of repetition, repetition rate, bite size and laser beam size. The differences between the Nd:YAG laser and the Excimer laser in laser structuring are also explored in this paper.     

基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究

由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光斑是椭圆形,因此需要对其输出的光束进行空间整形,形成一个近似圆形的激光光斑。激光扩束镜就是一种比较简单且非常方便的激光光束整形器件,本文将激光扩束镜作为一个激光整形系统与半导体激光器耦合,形成一个完整的激光光束整形系统。利用ZEMAX光学仿真,并进行室外试验验证,最后对试验结果进行了分析。     

半导体激光器的最新进展及其应用现状

简述了半导体激光器的现状,详细介绍了半导体激光器在激光雷达、激光测距、激光引信、激光制导跟踪、激光瞄准和告警、激光模拟、激光通信和光纤通信、光纤陀螺以及国民经济等各个领域中的应用.     

Influence of laser heat treatment on microstructure and properties of surface layer of Waspaloy aimed for laser-assisted machining

In this study, a nickel-based superalloy, Waspaloy, was laser heat treated with diode laser. Single laser tracks were manufactured with different laser beam power densities between 63 and 331 kW/cm², and scanning laser beam speed ranged from 5 to 100 m/min. It was found that laser heat treatment of Waspaloy causes decrease in material hardness—the microhardness in laser tracks is about 300 HV0,1 while the microhardness of substrate is ranged from 300 to 600 HV0,1—which is a positive phenomenon for laser-assisted machining of investigated material. Impacts of laser heat treatment parameters on laser tracks properties were identified for obtaining multiple laser tracks with the most homogenous thickness. Moreover, roughness of heated layers was measured to specify surface quality after laser heat treatment. Multiple laser tracks were produced using different scanning laser beam speed and distances between laser tracks ranged from 0.125 to 1 mm. It was found that if scanning laser beam speed is 75 m/min and distance between laser tracks is equal to or lower than 0.25 mm, in microstructures of multiple laser tracks, cracks are occurring. The most suitable laser heat parameters for obtaining heated layers, and which can be used for laser-assisted machining, were identified as laser beam power density 178.3 kW/cm², scanning laser beam speed 5 m/min, and distance between laser tracks 0.125 mm.     

染料调Q的Nd3+∶YAG激光器偏振性测试

为了确定染料调Q的Nd3+:YAG激光器发射的单次激光脉冲的偏振性,利用偏振分束立方体和双通道激光能量计,实验测量了激光脉冲经偏振分束后P偏振光和S偏振光的能量比,分析总结了激光器的偏振性.结果表明:激光器偏振性个体差异很大,不存在统一性;每一台激光器都有各自的偏振性,同一台激光器前后发射的激光脉冲的偏振性可能一致,也...     

激光材料加工技术的工业应用

主要介绍激光切割、激光焊接、激光打标、激光打孔和激光表面处理等激光材料加工技术在工业中应用的新进展，并介绍近年发展起来的激光材料加工新技术和新工艺及其在工业中的应用。同时展望激光材料加工技术工业应用的发展趋势。     

基于参数辨识的半导体激光器温度自动控制

以保证半导体激光器的安全稳定运行为目标,提出基于参数辨识的半导体激光器温度自动控制方法。通过分析温度对半导体激光器的影响及温度控制原理,设计半导体激光器温度控制系统,在该系统支持下利用半导体激光器温度控制数学模型描述其一阶纯滞后性,根据半导体激光器的热传递性获取半导体激光器的离散运行数据,建立半导体激光器参数辨识模型,确定其最佳预估量,并将其输入到 PID 中,利用遗传算法对 PID 参数进行实时调节,以满足半导体激光器温度变化量对 PID 参数的自整定需求,实现半导体激光器温度自动控制的目标。实验结果表明,该方法可实现半导体激光器温度的快速控制,能够快速达到预期温度,温度波动范围在 0.02 ℃ 以内,温度控制后的半导体激光器发光光谱波形平稳,能够保证半导体激光器的安全稳定运行。     

用于纳秒级窄脉冲工作的大功率半导体激光器模块

介绍了一种将脉冲半导体激光器发射应用系统中脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿所产生电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,能量损失。为得到上升时间短,波形半宽窄,峰值功率大的光输出,改进激光器管芯的结构并采用混合光电子集成的方式将驱动电路和激光器管芯封装在一个模块内,使得窄脉冲电信号高效地耦合进半导体管芯。分析验证了改进后的激光器模块的各项输出参数均得到改善。同等条件下,改进后的模块在光脉冲宽度为4.5ns时,峰值功率比单独封装激光器提高6倍多。此激光器模块可以得到宽度7ns左右,峰值光功率176W的光脉冲输出。测试了该模块在脉冲宽度为7ns左右的U-P曲线。