半球形和超半球形固体浸没透镜光场分布比较

考虑了在固体浸没透镜(SIL)的球面表面的反射,应用矢量衍射理论比较分析了半球形固体浸没透镜(h-SIL)和等光程的超半球形固体浸没透镜(s-SIL)的透射场分布。h-SIL和s-SIL的分辨力、焦深、聚焦强度和随波长的色散被详细比较。计算结果发现:当它们被包围在空气中时,s-SIL的分辨力比h-SIL的大n倍以上(n是SIL的折射率);s-SIL的聚焦强度比h-SIL的大,但它的焦深比较小。s-SIL的横向色散率远大于h-SIL的,但h-SIL的轴向色散率与s-SIL的几乎相等。h-SIL的横向色散很小,可以忽略不计。     

矿用无人卡车国内外研究现状及关键技术

分析了国内外露天矿山用卡车无人驾驶技术发展现状,详细介绍了露天矿山卡车无人驾驶关键技术;通过分析对比前装线控和后装线控两种技术路线的优缺点以及超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、4D光场智能感知系统、红外传感器、视觉传感器等环境感知技术的优缺点;提出多传感器高度融合将是露天矿山卡车实现全天候环境感知的发展方向。通过分析对比惯性导航系统、GNSS差分定位技术、车联网定位技术、电子地图定位技术、视觉传感器等定位导航技术的差异,指出多定位技术融合是露天矿山无人驾驶卡车定位方式的必然选择。结合露天煤矿的生产实际,提出将现有的无人驾驶各种技术算法与露天矿山标准作业流程有机融合是实现卡车无人驾驶的必由之路。最后指出无人驾驶卡车应用5G技术是露天矿山安全生产的关键和核心,是无人驾驶的必备技术。     

基于三维霍夫变换的环形光场三维重建

针对环形光场的二维对极几何图特征轨迹不完整问题,提出了一种基于三维霍夫变换的环形光场三维重建方法.将三雏重建参数求解转化为高维图像体特征轨迹参数的解算.通过分析环形光场图像体中特征轨迹三维分布,提取图像体中的轨迹曲线,并采用三维结构张量分析曲线的局部方向.构建了面向三维曲线检测的三维霍夫空间,并设计霍夫参数筛选方法.通...     

耦合双原子与单模光场相互作用系统中量子信息的传递

利用全量子理论,研究了耦合双原子与单模光场的相互作用过程.结果表明:在不同条件下,量子纠缠信息在腔场与原子之间可相互传递、交换以及保持;原子间的耦合作用主要影响量子信息的交换过程.     

紧凑型矢量光场发生器中4f系统的对齐方法

提出了紧凑型矢量光场发生器中4f系统在横向和纵向上的精确对齐方法,并进行了实验验证。将设计的特定相位图加载到矢量光场发生器中,通过调整4f系统中各元件之间的距离以及物面和像面到相应透镜的距离,以CCD采集光斑图像的锐利程度作为判据来实现4f系统的纵向对齐。以空间光调制器的相位控制区域作为参考坐标系,采用四象限图测量另外三个调制区域的光斑在横向上的坐标位移,通过在设计的相位图中预补偿测量到的坐标位移来实现4f系统的横向对齐。实验结果表明,所提出的4f系统对齐方法可以显著减小矢量光场发生器中所调制光斑的衍射效应。     

交变光场时空耦合型位移测量系统的研制

针对现有光栅精密刻划加工难度大制约测量精度的问题,设计了一种以交变光场为测量媒介的时空耦合线性位移测量系统。该测量系统利用四路正交的交变光场与四组正交的正弦透光面调制耦合形成电行波信号实现高精度位移测量。在对测量系统测量原理分析的基础上,建立了该系统的理论模型和误差模型,通过仿真详细分析了该系统在时间相位不正交、空间相位不正交以及结构安装不平行时的误差规律。开展实验验证了一次、二次和四次谐波的产生原因,根据误差来源改进了测量装置的结构,优化了相应的参数。实验结果表明:在180mm测量范围内,用栅距0.6mm的测量系统实现了±0.4μm的测量精度。该测量系统规避了现有光栅精密刻划的问题,结构简单、安装方便,为光学位移测量提供了新思路。     

基于光场成像的三维测量方法的研究

光场有别于传统图像,不仅具有位置信息而且包含方向信息,为空间场景重建提供了可能。首先对光场成像技术进行光场变换建模,建立了像素光场模型,并提出光场变换准则,为光场重聚焦奠定基础。然后借鉴传统的对焦测距思想,建立了光场三维测量的方法,选择合适光场数据的清晰度评价函数评价成像质量,提出三角质心插值方法优化光场重建质量。最后,对光场三维测量系统进行了标定,建立像面误差补偿算法。实验表明,测量范围10~120 cm时,测距误差小于5%。     

真三维显示技术概述与现状:原理和展望

致力于复现三维真实场景的真三维显示技术,其自然的三维视觉感知和直观的用户体验越来越符合人们对显示系统的需求．真三维显示技术代表未来先进显示技术的发展方向,也是促进元宇宙领域发展的关键技术．真三维显示为虚实世界的信息链接提供直接的窗口,为虚实世界的交互提供沉浸式三维视觉感知效果．迄今为止,学者们提出多种显示原理和系统样机．文中首先针对主流的各类真三维显示技术的原理及代表性系统样机进行较完整地梳理．然后,针对各类显示技术的优缺点进行详细分析和总结,详细分析未来三维显示技术的重点发展方向和趋势．最后,对该领域未来的发展前景进行展望．随着计算机技术、光电子技术、5G通信等领域的快速发展,真三维显示系统将在高质量显示、强大的计算能力及智能感知与交互功能方面实现技术突破,其应用潜力将愈发凸显．     

驱动场作用下光子晶体中的光场-原子束缚态

光子晶体中光子带隙的存在导致光场 -原子束缚态的存在。该束缚态的性质与镶嵌在光子晶体中原子的个数、原子的能级结构、能级相对光子带隙边缘的位置以及有无驱动场有关。利用求束缚态本征波函数的方法 ,讨论了光子晶体中一个三能级原子在相干场驱动下 ,由于光和原子之间的相互作用产生束缚态的性质。分析了在各种束缚态下原子各能级的粒子数布居随驱动场拉比频率的变化。分析结果表明 ,系统中存在多重束缚态 ,而且与上能级相对光子带隙的位置有关 ,当上能级位于带隙外时 ,只有一个本征束缚态 ,且原子几乎不能停留在上能级 ;当上能级在带隙内时 ,有两个本征束缚态 ,且两个本征束缚态的性质截然不同 ,原子各能级的粒子数布居随驱动场参数变化很明显