用于自适应红外焦平面探测器的液晶微透镜阵列

主要讨论了面阵电控液晶微透镜在设计、制作和测试等方面的若干关键性问题,主要包括:(一)进行了液晶结构电极间的电场分布仿真;(二)通过标准微电子工艺制作了原理性器件;(三)采用高斯激光束照射液晶结构,在改变驱动电压的情形下获得了所需要的电控光学干涉性能.所制作的阵列液晶微透镜具有制作工艺简单、器件紧凑、灵巧、功耗低、操作方便、易于匹配耦合与集成等特点.分析了将所发展的液晶微透镜技术用于改善和增强红外焦平面探测结构的光电性能等方面的问题.     

高功率激光辐射近场鬼点反射对激光器损伤及抑制方法研究

高功率固体激光系统中的光学透镜对激光束的残余反射,可形成能量较大的鬼光束,极易对元器件及激光器造成损害,研究了高功率激光装置中的鬼点反射及其带来的破坏影响,给出了避开鬼点反射损伤的方法,可为高功率激光装置中透镜的设计提供参考．     

采用WiMAX信号的无源SAR成像方法

无源雷达自身不发射信号,依靠外部照射源实现对目标的探测或成像。现代通信的发展为无源雷达提供了更多的可用外部照射源,如全球移动通信信号、卫星导航信号、无线网络信号(WiFi)等。WiMAX是一项新兴的基于IEEE 802.16标准的宽带无线城域网技术,其作为无源雷达照射源,相比已有照射源具有距离分辨率高和探测距离远的优点。文中给出了一种利用WiMAX信号进行无源SAR成像的方法,推导出获得一维距离像的匹配滤波器,并实现了二维WiMAX-SAR成像。仿真结果验证了采用WiMAX信号进行SAR成像的可行性。     

频率可调太赫兹回旋振荡管互作用电路的设计与研究

根据动态核极化核磁共振成像技术对回旋振荡管的要求,设计了130 GHz 回旋振荡管的注波互作用电路,基于线性理论对互作用电路进行了研究并选择了合适的工作点,分析了电路的频率调节特性。利用相对论电子回旋脉塞非线性理论对互作用系统进行了模拟和计算,优化了工作参数,计算了磁场及电子注参数对输出功率及效率的影响。最后,用粒子模拟方法进行了模拟并与非线性理论结果进行了比较,两者符合得很好。模拟结果显示,当电压为10 kV、电流为0.3 A、磁场强度由2.34 T 增加到2.41 T 时,输出功率由1310 W 减小到230 W,对应的效率分别为43.6%和7.7%,振荡管的频率可调范围约为2.7 GHz。     

面向长距离量子通信的双光子关联成像技术

量子时域鬼成像利用光子对的时间-频率关联性实现了50km光纤链路上的图像传送,有望应用于量子通信的协议中。然而,现有方案的成像质量较差,成像速度较慢,因此其应用性在一定程度上受到了限制。文章对已有成像方案进行了较大的改进,利用可编程滤波器数字设定待成像信息,进而实现了二维图像信息的自动化实时传送。实验结果证明,改进方案的成像质量和速度均有显著改善,有利于推动量子关联成像在量子通信领域的应用。     

光学遥感成像系统全链路仿真框架研究

针对光学遥感成像系统的全链路仿真在我国刚刚起步。通过分析能量在大气、场景和遥感器之间传递时发生的各种相互作用,将整个仿真过程分为三维场景构建与组织、遥感器入瞳处辐亮度图像模拟、遥感器效果模拟三部分,分析了框架中各个模块的功能和模块之间的概念数据流向。最后分析了地形起伏和观测角度变化对成像的影响,计算显示：像元高度从0增至1 km时,入瞳处辐亮度的最大相对差异可达170%;观测天顶角分别从180°变为124.4°时,辐亮度的相对差异最大可接近50%。     

磁共振辅助的近红外扩散光学断层成像

将大脑磁共振T1加权像分割为头皮、头骨、脑脊液、灰质和白质,并生成分层体网格.利用具有大脑解剖结构信息的分层体网格建立近红外扩散光学断层成像前向光学模型和实现功能重建,可以避免目前所使用的半球头模或图谱头模空间定位不准的问题,解决图像重建过程中所解方程的欠定性和病态性.在棋盘格旋转视觉刺激及扩张视觉刺激实验中,基于磁共振图像的扩散光学断层成像重建的含氧血红蛋白图像具有更高的空间分辨率及定位精度.     

基于红外热像波段拓展的多光谱成像研究

红外目标多光谱图像为目标红外辐射特性的研究提供了有效的手段,在目标材质识别、伪装目标辨识和复杂背景抑制等目标探测技术领域有着极为重要的应用。以黑体辐射理论为基础,提出了一种基于波段拓展的红外多光谱成像的方法。首先,利用中波红外热像仪（3～5 μm）采集红外图像,通过目标表面的真实红外辐射反推出热图像中不同像素点的温度值,然后利用普朗克公式可以获得不同像素点在预拓展波段处的辐射出射度数值,最后根据这些数值进行红外多光谱成像。     

大光程差、宽场、消色差、热补偿型迈克耳孙风成像干涉仪动镜倾斜误差分析

大光程差、宽场、消色差、热补偿型风成像干涉仪是在一定的基准光程差的基础上,通过动镜步进的方法,获得观测目标在一个波长范围内间隔为λ/4的4个干涉强度,并依此推算出高层大气的风速、气压、温度的新型风场探测装置。而在干涉仪的工程研制和实际风场测量过程中不可避免地存在着基准光程差误差、步长误差以及动镜倾斜误差等。为了精确地掌握这些误差对最终观测结果的影响以更好地满足风成像干涉仪的工程化和实际应用,对在一定的不确定度范围内的动镜倾斜误差进行了理论计算和分析,得到并给出了动镜倾斜误差的计算方法,计算了在误差允许范围内的动镜倾斜容限,并通过计算机模拟讨论并分析了研究结果。这些研究工作对风成像干涉仪的理论研究、技术创新、研制、性能改进和工程化都具有理论与实践指导意义,并为其更好地应用于高层大气风场被动探测提供了理论依据。     

压缩感知SAR成像方法及抗相干干扰性分析

对合成孔径雷达(SAR)的干扰与抗干扰技术,目前已受到广泛的关注和研究。文中在分析了传统SAR成像及其相干干扰原理的基础上,利用压缩感知理论,探讨了一种压缩感知SAR成像方法,并分析了其抗相干干扰性。该方法通过构造满足RIP性质的观测矩阵和稀疏变换矩阵,在假设场景目标稀疏的条件下,准确重构出场景目标高分辨像,克服了由于SAR系统收到回波信号的脉内频率和脉间相位关系被破坏而无法利用传统二维匹配滤波成像方法获得准确场景目标高分辨像的问题,具有很好的抗相干干扰特性。最后给出了相关的仿真实验结果。