蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统设计与海上测试

海洋水体的光学特性参数是海洋研究关注的重点之一,大部分光学特性具有随深度变化的特征,而海洋激光雷达是有效探测水体剖面信息的技术手段之一。基于水体光学特性参数剖面探测的需求,研制了蓝绿光双波长船载海洋激光雷达系统,光源采用在水体中衰减系数较小的蓝绿波长以获取更大的探测深度。该系统具备双波长和偏振探测通道,用于同步获取水体后向散射回波信号和偏振信号,可实现近岸和大洋水体的连续探测。文中首先介绍了激光雷达系统的设计方案,包括发射、接收、采集及控制子系统以及辅助设施,随后对数据预处理方法进行了阐述,包括质量控制、峰值位置对齐、去除背景噪声及退卷积等。系统于近海进行探测实验,验证了激光雷达系统的可靠性。结果显示：在清洁大洋水域,486 nm的激光雷达衰减系数小于532 nm,意味着在开阔水域486 nm具有更好的探测性能。     

基于梯度最小准则的线性插值修正算法

针对传统的线性插值存在的图像边缘模糊问题,提出了一种改进方法。根据边缘与梯度之间的关系,以插值点梯度最小为准则,对线性插值结果进行修正,实现保护插值图像的边缘信息。实验结果表明,该方法与传统的线性插值法相比,插值图像的平均梯度提高,均方误差减小,是一种有效提高插值效果的方法。     

混沌时间序列预测的改进型加权一阶局域法

提出了一种用于混沌时间序列预测的改进型加权一阶局域法.用衰减系数对分维指数加权一阶局域法的向量距离公式进行修正,调节邻近点与中心点的相关性,也调节了同一邻近点的各个分量和中心点的最后一个分量的关联程度.利用该方法对Logistic混沌时间序列进行预测的结果表明,衰减系数取最佳值时,相对于现有算法,该方法可以更精确地预测...     

相对湿度对0.4 THz电磁波大气传输衰减的影响

太赫兹波大气衰减系数的测量精确度对太赫兹技术的工程应用有着重要的影响。介绍了一种用于测量大气衰减系数的高Q值准光谐振系统,通过测量不同相对湿度下的水分子吸收谱线,得到对应环境下的品质因数,进而计算出对应的大气衰减系数。将0.4 THz电磁波的大气衰减系数与毫米波传输模型分析结果进行了比较与分析。结果表明,在相对湿度较低的情况下,测量值与模型值相差较大;当相对湿度增加到17.79%以后,测量值与模型值吻合较好。     

利用测量温度对介质光衰减系数影响的方法

本文的目标是研究一种无损检测温度对介质特别是生物组织光学特性影响的新方法。以牛奶作为样品,将其从低温开始加热,温度跨度从20-35℃,利用光学相干层析成像仪(OCT,中心波长为850nm)每隔5℃对牛奶进行一次成像取得对应的OCT信号强度数据。经过分析发现,当温度升高时,OCT系统探测到信号的衰减系数随之增大。这是一种研究温度对生物组织光学衰减系数影响的新方法。     

室内气溶胶颗粒物沉积特性的实验研究

气溶胶对室内空气品质的影响日益受到重视,可吸入颗粒物和其可能携带的病毒对人体的健康造成直接威胁。为了深入了解气溶胶颗粒在室内的沉降与扩散规律,有必要通过实验对不同粒径颗粒在不同换气次数下的浓度衰减规律进行研究。研究发现:对于粒径在0.3μm以上的颗粒,随着粒径的增加,颗粒沉积衰减系数值总体上呈上升趋势;随着室内换气次数的增加,各个粒径颗粒的沉积衰减系数趋于一致。     

具有极化特征的植被相干散射模型及参数反演

重点研究了具有极化特征的植被相干散射模型及参数反演算法。基于目标分解理论,推导了植被及地表回波的极化干涉相干系数与植被高度、衰减系数、地形相位等参数之间的数学关系,以衰减系数作为极化分量的函数,建立了具有明显极化特征的植被及地表相干散射模型。在此基础上,以全极化干涉相干系数作为输入参量,考虑模型对极化的依赖性,采用三阶段法对植被的物理参量进行反演,获得了地形相位和植被高度。在环境可控的微波暗室内构建了极化干涉半实物合成孔径雷达系统对模型进行实验验证,获取了南洋杉和土壤所构成场景的极化干涉回波数据,实验结果表明:采用该模型在场景的地体幅度比小于-10dB的情况下,植被反演高度与实际高度的误差仅为0.03m,说明了模型的有效性。     

BaF_2和BGO闪烁晶体对γ射线的线性衰减系数

近年来,BGO闪烁晶体越来越受到人们的重视,在高能物理实验、高能天体物理和核医学中正获得越来越广泛的应用。本人曾两次把φ5cm的国产BGO用气球带到33km高空进行X射线天文观测。 BaF_2晶体具有快、慢两种荧光成分,既可输出能量信息,又可输出时间信息,因此和BGO一样,在上述领域中得到了应用。长春光机所已能生产大直径、优质BaF_2晶体。1986年中英两次合作进行了高空X射线实验。这在天文界也是首次将BaF_2用于高空实验。