用全息元件实现变形分数傅里叶变换

提出用全息元件实现变形分数傅里叶变换 .用全息方法制作在两个方向上具有不同焦距的变形柱透镜 ,且两方向上的焦距可随全息元件记录条件不同而改变 .用此元件实现了在不同方向上具有不同阶的变形分数傅里叶变换 ,讨论了用全息元件实现这种变换的条件 .并提出用此元件构成一种新的光学安全认证系统 ,给出了实验结果     

计算全息技术在光学相关识别中的应用

为了实现光相关匹配滤波系统的小型化、集成化,采用纯计算全息技术,构建了一个光学相关识别系统.理论分析和实验验证表明,用计算全息透镜代替傅里叶透镜制得的复数滤波器,集成了4f系统中第2个傅里叶变换透镜的作用,滤波器后面不再用傅里叶透镜.这样减少了光学元件,同时缩短了光路.结果表明,该系统和4f光学相关识别系统一样,能够进行相关识别且具有平移不变性.     

单透镜成象的分数傅里里叶变换分析

利用描述光波傍轴传输的光学分数傅里叶变换基本关系式,对单透镜系统进行分析,结果表明,单透镜系统可实现任意阶分数傅里叶变换,Lohmann第一类光学分数傅里叶变换装置是其特例,单透镜成像过程是进行阶次为π的分数傅里叶变换,进一步表明光学分数傅里叶变换的物理实质是光波的菲涅耳衍射。     

单缝分数傅里叶变换的透镜单色焦距测量

透镜的单色光焦距是激光应用中的重要参数。概括了分数傅里叶变换的基本原理,讨论了利用分数傅里叶变换测量透镜焦距的实现方法和技术特点,提出了一种利用单缝的分数傅里叶变换测量透镜单色光焦距的实验方案,并给出了相应的程序设计思路。该方法自动化程度高,操作灵活,易于实现。     

分数傅里叶变换的无透镜光学实现

利用球面波照射物体的自由空间非涅耳衍射,完成任意级次分数傅里叶变换的无透镜光学实现,给出了不同条件下远透镜模式基本参量的选择法则及其分类傅里叶变换的数学表达,计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

光学图像编码新进展

基于彩色图像三基色原理、菲涅耳变换全息和波长多路技术,提出了一种光学彩色图像编码的新方法,给出了相应的计算模拟结果.基于相移干涉技术和分数傅里叶变换,提出了信息合成和加密的新方法.此外,还利用光学Hartley变换来实现图像编码.     

基于基本光学单元的分数傅里叶变换算法

提出两种分数傅里叶变换数值计算新方法。本文用分数傅里叶变换描述信息在光学系统中的传输过程 ,分别基于分数傅里叶变换与菲涅尔变换之间联系和基于基本光学单元 (薄透镜及其组合 )实现分数傅里叶变换。该算法与光传输物理过程有着直观的联系 ,计算时光学系统的焦距、距离等参数可调。避免了传统算法中“变换核”等复杂计算 ,便于计算复杂光路和缩短计算时间。以三种飞机 (及字符 )光学模式识别实验为例 ,给出了空域 -频域变换混合光路的计算流程与结果     

用无透镜傅里叶变换全息进行光学微分

本文提出用无透镜傅里叶变换全息进行二阶光学微分的新方法,文中给出理论分析及实验结果。     

变形分数傅里叶变换双随机相位加密技术

提出变形分数傅里叶变换双随机相位编码技术。详细阐述了编码与解码的光学原理,由于变形分数傅里叶变换比分数傅里叶变换多两个分数傅里叶变换阶次,所以,变形分数傅里叶变换双随机相位编码技术比分数傅里叶变换双随机相位编码技术增加了两重密钥,进一步提高了系统的保密性能。并进行了计算机模拟验证,结果证明该原理是正确的。     

分数傅里叶变换全息图及其再现像的解析性

将分数傅里叶变换用于全息图制作,针对各种记录方式,全面研究了分数傅里叶变换全息图无透镜再现像的共轭关系和放大率关系,确切完整地给出了分数傅里叶全息术傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释。计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

微柱透镜阵列的全息-光刻胶热熔制作技术

为改善微柱透镜阵列的制作技术、消除光刻工艺对光刻掩模版的依赖,研究了利用全息-热熔技术制作微柱透镜阵列的新方法,即首先采用了全息技术进行曝光,然后利用光刻胶热熔技术在K9玻璃基底上制作出了面形良好的微柱透镜阵列。实验结果表明,进行全息曝光并显影后,能够在光刻胶表面产生良好的正弦阵列表面结构,之后采用光刻胶热熔技术可将光刻胶的正弦阵列结构转变为微柱透镜阵列,且实验结果良好。     

虚焦点成像实现平行光输入的PS光互连

用平行光输入２Ｎ×２Ｎ 元素阵列,采用２×２ 全息透镜阵列的虚焦点成像方式,实现了元素阵列的ＰＳ（ＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅ,即全混洗）光互连;透镜阵列直接实现ＰＳ光互连时,成像放大率为２Ｎ,成像距离ｌＨ 与Ｎ 成线性;当在全息透镜阵列后另引入一成像透镜Ｌ时,推导的成像距离公式和系统放大率公式表明：互连的成像距离主要与成像透镜焦距有关,成像放大率主要与成像透镜焦距和全息透镜焦距之比有关。相应的实验证明了各公式的正确性。     

Digital Holographic Display System with Large Screen Based on Viewing Window Movement for 3D Video Service

A holographic display system with a 22‐inch LCD panel is developed to provide a wide viewing angle and large holographic 3D image. It is realized by steering a narrow viewing window resulting from a very large pixel pitch compared to the wave length of the laser light. Point light sources and a lens array make it possible to arbitrarily control the position of the viewing window for a moving observer. The holographic display provides both eyes of the observer with a holographic 3D image using two vertically placed LCD panels and a beam splitter to support the holographic stereogram.     

一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数,将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真结果证实了新算法的有效性。     

低空高分辨率激光雷达光学系统设计

针对“低慢小”目标光学成像识别能力差、复杂背景下信噪比低等问题，设计了一款低空高空间分辨率激光雷达光学系统。发射光学系统扫描器件采用MEMS反射镜，设计了专用扩束光学系统保证不同扫描角度发射激光的光束质量；接收光学系统采用物镜、数字微反射镜器件结合偏振器件，可同时实现激光回波接收与可见光成像，相较于采用单点探测器接收的激光接收系统，具有背景噪声低的优势。给出了光学系统的性能参数，利用光学设计软件设计了光学系统，该系统空间分辨率为0.5 mrad/pixel，扫描点阵列规模为200×200。模拟结果表明设计方法可行，计算其在大气中的探测距离可达到1000 m，背景噪声相较于单点探测器接收系统可降低约22162倍。     

超高密度光存储技术

文章从三维体存储和近场光存储两个方向介绍了超高密度光存储技术。三维体存储 包括:体全息数据存储、双光子吸收存储和多层存储。体全息数据存储容量大、寻址快、存储寿命长;双光子吸收存储也属于多层记录存储,存储形式多样,本文以光致色变光存储为例进行讨论。海量存储的另一个研究方向是近场光存储,该技术与传统光存储显著的区别在于:用纳米尺寸的光学探针距记录介质纳米距离实现纳米尺寸光点的记录,从而实现超高密度光存储。文章最后对超高密度光存储发展及应用趋势进行了阐述。     

A millimeter-band planar lens based on an inhomogeneous medium with forced refraction

A millimeter-band planar lens designed on the basis of an inhomogeneous medium with forced refraction, which is formed by a periodic grating of metal strips placed on the surfaces of a dielectric plate, is considered. The possibility of application of this lens as the basis for the design of a multibeam receiving antenna for a radio imaging system is analyzed. The structure of an antenna consisting of a planar lens and a multichannel feed is proposed. The results of the design of a planar lens based on an inhomogeneous medium with forced refraction are presented. A multichannel feed in the form of an array of E-plane horns is analyzed and the results of simulation of this feed with the help of an approximate technique and numerical solution of an electromagnetic problem are given. The design of the multibeam antenna and its experimental characteristics are presented. The possibility of computer correction of radiation patterns of the multibeam antenna is considered.     

A unified framework for the fractional Fourier transform

The paper investigates the possibility for giving a general definition of the fractional Fourier transform (FRT) for all signal classes [one-dimensional (1-D) and multidimensional, continuous and discrete, periodic and aperiodic]. Since the definition is based on the eigenfunctions of the ordinary Fourier transform (FT), the preliminary conditions is that the signal domain/periodicity be the same as the FT domain/periodicity. Within these classes, a general FRT definition is formulated, and the FRT properties are established. In addition, the multiplicity (which is intrinsic in a fractional operator) is clearly developed. The general definition is checked in the case in which the FRT is presently available and, moreover, to establish the FRT in new classes of signals     

基于普通网卡的激光数字通信

研究了如何利用普通网卡完成两台计算机之间的激光数字通信,介绍了光发射机、接 收机的设计考虑、基本原理和具体构成。并对系统的具体应用进行分析和讨论。