布里渊散射在水下激光成像探测中的应用

水下光电成像探测是声纳技术的一种有效补充,然而水下激光成像的后向散射效应严重影响了水下光电成像探测的分辨能力与探测距离.基于激光水下传输的布里渊散射理论,分析了蓝绿激光及其布里渊散射水下传输特性,研究了基于光子晶体滤波器的布里渊散射频移检出技术,设计了同步扫描布里渊散射水下成像装置以及距离选通布里渊散射水下成像装置,以布里渊散射频移的空间分布替代场景反射光强度的空间分布进行水下成像探测,高效抑制水下激光成像后向散射噪声,提高成像探测的作用距离.布里渊散射水下激光成像探测机理的探索将为水下目标光电成像探测技术的发展开辟新的途径.     

LCD体散射导光板的制备及其光学性能

采用体散射导光板模拟设计软件设计了LCD体散射导光板的有关参数,根据设计要求制备了体散射材料及导光板样品,对导光板样品的视角和光学均匀度进行了测试分析.研究表明,所制备的体散射导光板样品的出射光主要分布在偏离出光面法线一定角度的方向上,具有良好的光学均匀度.样品的实际测试结果和软件模拟的结果相近.     

Mie散射理论测量粒子系复折射率的透射方法

粒子的光学常数并不等同于构成粒子材料的光学常数,而通过粒子光谱复折射率数据,研究粒子及聚集粒子系的辐射特性,不仅对辐射物性的研究具有较高的理论意义,而且具有广泛的实际应用价值。粒子的复折射率不能直接通过实验测量(没有直接测量的仪器),须由实验测定其他量,然后结合相应的理论模型反求,属反问题研究。用简化的Mie散射理论及Kramers-Kronig关系式,利用傅里叶红外光谱仪对Al2O3粒子及煤灰粒子进行透射率实验测量,结合相应的理论模型,反演Al2O3粒子及煤灰粒子的复折射率。并对透射率实验误差对反演结果的影响进行了分析。     

一种NURBS曲面转化为Bezier曲面片的改进算法

NURBS曲面建模技术的应用是电磁散射计算中的重要研究内容.基于NURBS控制网格的剖分和规划处理,简并相似的计算,提出了一种将基于NURBS建模的曲面转化为分段Bezier面片的高效算法,简化了该过程的复杂度和计算量.结果表明该算法保持了良好的通用性和准确性,且曲面次数越高,控制顶点越多,在计算量上的优势越明显.     

基于矢量有限元法的热沉结构电磁辐射研究

 高频、高功率芯片工作时会产生大量的热,热沉可以有效地帮助芯片散热.然而在高频环境下,热沉往往成为主要的电磁辐射源,降低了整个系统的电磁兼容能力,所以有必要对热沉的电磁辐射特性进行研究.本文采用矢量有限元法,从不同的接地方式、散热鳍片数目及厚度变化、鳍片高度变化几个方面分析了热沉的电磁辐射特性,提出了影响谐振频率的关键因素,并从电磁兼容角度提出了热沉设计的注意事项.数值仿真表明,合理的选择接地方式可以有效地提高谐振频率,降低电磁能量辐射;散热鳍片的数目和厚度变化对于谐振频率和电磁辐射没有明显的影响,然而鳍片的高度对于电磁辐射能量影响显著.     

双散射信道条件下六边形多载波 调制系统的定时同步算法

 在双散射信道条件下,以时频平面上任一点处期望信号能量与脉冲间干扰能量以及加性噪声能量的信干噪比为目标函数,将目标函数取最大值的时刻作为六边形多载波调制系统的最优定时时刻,推导出最优定时时刻的迭代算法,得出信道平均时延可以作为近似最优定时时刻的结论,并提出一种频域近似最优定时同步算法.理论分析与计算机仿真结果表明,在双散射信道条件下与传统的定时时刻相比,最优定时时刻在信噪比为30dB时能够获得2~3dB的信干噪比增益,提出频域近似最优定时同步算法在存在载波频偏时估计的均方误差小于10^-4.     

基于半球空间光纤阵列的双向反射分布测量

提出了一种基于半球空间光纤阵列的双向反射分布函数(BRDF)测量方法与系统.将多根光纤组成的阵列均匀分布于一半球面上,使球心处物体表面反射的光在三维空间中的角分布转换为同一平面上的二维图像,经CCD采集及相应的数据处理,可实现对物体表面双向反射分布函数的快速测量.同时,利用光纤将照射激光束传输到物体表面待测点,并通过光纤的弯曲角度可改变光束的入射角.利用该测量系统对不同材质、不同加工工艺的物体表面的激光反射分布进行了初步的测量和分析.结果表明,相比传统的扫描式测量系统,该测量系统在提高测量速度的同时,避免了由于光源功率的起伏和探测器响应度的涨落所引起的测量误差,且结构简单,使用方便.     

利用动脉血液的时变差分光谱实现血氧饱和度的测量

血氧饱和度的无创检测已在临床医学中得到广泛应用.目前的测量方法主要基于人手指的双波长光度分析原理,存在测量重复性差、检测速率低和误差大等缺陷,而且由于它完全忽略光散射的影响,理论上有不合理性.为了改进现有技术,分析了光散 射对手指组织吸光度的影响,并根据动脉血液在红外及近红外区域(600nm～1000nm)吸光度的时变特性,引入了时变差分光谱的概念;提出了利用时变差分光谱实现血氧饱和度测量的方法,并首次推导出包含光散射因子的血氧饱和度计算公式.与现有技术的对比表明,该测量方法具有测量准确、检测速率高、抗干扰性强和方便实现的特点,在理论上更严谨、更科学.     

北京奥运期间大气光学特征初步分析

以双波长三通道拉曼激光雷达对2008年北京奥运会期间大气状况进行了测量与分析,给出了奥运主场馆上空气溶胶消光系数、后向散射回波信号及波长消光比垂直分布及时空变化,计算了气溶胶消光散射比、光学厚度及Angstrom波长指数,结合地面监测数据分析了奥运期间典型天气间气溶胶光学特征的变化.结果表明,8～9日两天空气污染相对较重,主要为较大粒径粒子所致,降雨后气溶胶光学厚度有着明显的升高过程,出现较小粒径污染物的堆积.     

一种分析电磁散射问题的快速算法

将基于特征谱的双步预处理方法与多分辨预处理方法结合,用来快速分析电磁散射问题。特征谱双步预处理方法有效地利用了多分辨预处理方法的等级特性,计算实例证实它有很高的计算效率。