实际大气中激光闪烁的频谱特征

以５线段拟合法建立了确定湍流大气中激光对数光强起伏频谱的无标度区间的方法。根据无标度区间的标度指数与起伏强度的关系发现：频谱特征在冬季和夏季明显不同,标度指数在大部分情况下与局地均匀各向同性湍流介质中的光传播理论结果存在较大差别。     

图像引导滤波的局部多尺度Retinex算法

Retinex算法是一种用于消除由光照变化给图像所带来的负面影响的图像增强算法。该算法的求解通常需要基于入射分量分段光滑的假设,利用正则化的方法迭代求解,计算效率低。文中基于一项最近提出的研究——"图像引导滤波",提出一种非迭代的Retinex算法框架。基于反射分量也满足分段光滑的假设,采用两次图像引导滤波克服了图像噪声所带来的影响。然后在基于小波变换域图像融合策略的基础上,提出基于图像引导滤波的多尺度Retinex算法,实现图像细节增强与颜色保真之间的平衡。实验结果表明,与各种算法相比,该算法在克服噪声、细节增强和颜色保真方面能够取得更好的效果。     

部分相干光在湍流大气中传输的研究进展

简要回顾了部分相干光在湍流大气中传输的主要研究方法,包括广义惠更斯-菲涅尔原理、交叉谱密度函数、相干模态分解,光束有效参数和ABCD矩阵等理论解析法,以及随机相屏近似、相干模态重构和随机光脉冲等数值模拟方法;介绍了几种典型的部分相干光的定义及其真空传输衍射性质,从光束扩展、光强起伏和到达角起伏三方面介绍了部分相干光在湍流大气中传输特性的研究状况和主要研究成果;提出了应进一步深入研究的问题.     

载波调制型大气光学湍流光纤测量系统的实验研究

介绍了利用载波调制型光纤Mach-Zehnder干涉仪测量大气光学湍流折射率起伏的原理,给出了载波调制信号的解调方法.实验研究表明,该系统测量大气折射率起伏方差的噪声水平为2.5×10-16.在真实的大气环境下,通过与传统温度脉动仪的对比测试分析表明,两者的探测结果无论在量级上还是在变化趋势上都有很好的一致性,这标志着大气湍流的光纤测量技术已初步迈入实用阶段.     

基于MASS方法湍流强度廓线反演影响因素的分析

讨论了通光孔径尺寸和湍流高度分层模型对权重函数的影响.在此基础上利用奇异值分解法,反演了不同通光孔径尺寸和湍流高度分层模型下的湍流强度廓线,并进一步分析了通光孔径尺寸和湍流高度分层模型对反演结果的影响.结果表明:采用较小孔径比、等比湍流高度分层模型的权重函数反演得到的湍流强度廓线更为合理.     

复杂地形下激光大气闪烁与衰减的同步观测研究

在湍流大气中传播的激光强度起伏(闪烁效应)与衰减,作为随机介质中波传播研究的重要问题,一直受到人们的重视.影响该领域进一步发展的主要因素在于:目前仍没有解决随机介质中波传播问题的普适理论;复杂地形下影响大气湍流的因素较多,使得实际大气湍流状态十分复杂.因此,系统地开展复杂地形下光传播的实验研究,不仅能满足工程应用的需求,而且对理论发展具有重要意义. 湍流大气中激光强度起伏的强度、概率分布及频谱特征等特性均已被广泛、深入研究,但这些特性与激光大气衰减特性间的关系,至今未见报导.为此,我们研制了一套激光大气闪烁与大气衰减同步观测测量系统,采用光电倍增管作为探测元件,建立了背景测量装置.在合肥地区进行了传输距离为500 m复杂地形条件下的系统实验研究. 我们对光强起伏的强度、概率分布、频谱特征以及激光大气衰减等特性进行了初步实验研究,发现在不同天气条件下,每天固定的某一时刻的光强起伏特性与大气衰减特性具有不同的变化趋势与规律,并对产生这一不同变化趋势的原因进行了探讨.(OG16)     

激光在湍流大气中的光强起伏与光斑统计特征

我们系统地研究了激光在湍流大气中的光强起伏与光斑统计特征。对数光强起伏的概率密度分布在弱起伏传播条件下大都接近于正态分布，其偏斜度一般为负，陡峭度一般为正。用五线段拟合法确定对数光强起伏频谱的无标度区间的标度指数，该标度指数在一天中变化很大，大部分情况下与局地均匀各向同性湍流介质中的传播理论结果不符。在可靠地确定CCD背景信号的基础上，测量了湍流大气中的光斑，从数值运算和实验测量两方面分析了被湍流大气退化的光斑的形变特征，引入了适合工程应用的的描述方法。     

高斯光束圆环衍射与光学系统质量评价

根据任意波型的光波的小孔衍射公式计算了高斯光束圆环衍射的光强分布与环围功率分布;分析了以平面波的圆孔衍射分析激光发射光学系统的光学质量所造成的误差。指出:正确地评价光学系统的质量,必须考虑入射波型和光学系统的具体结构。     

红外辐射测量的大气修正

大气中目标辐射特性的测量必然受到大气的影响,为了得到目标本征的辐射特性,必须对大气进行修正.介绍了红外目标辐射测量中的大气透过率修正原理和必要性,给出了几种获得外场大气透过率的方法,并对其大气修正精度进行了讨论.     

海雾对3～5μm和8～14μm红外辐射的衰减特性

分析了Khrgian-Mazin模型描述雾的粒度谱分布的可靠性,利用该模型和米氏散射理论计算了世界上典型地区的海雾对3～5μm和8～14μm大气窗红外辐射的衰减,并将计算结果和红外波段内的10.6μm激光辐射在雾中衰减的实测结果相比较,得出了两个大气窗内海雾对红外辐射展减的一般规律.