理论分析光偏振对导光管光传输效率的影响

光传输效率(LTE)是衡量导光管采光性能的最重要参数。在导光管LTE计算中,常常忽略了光线在管中若干次镜面反射引起的光偏振的累积效应。因此,为厘清连续镜面反射引起光偏振的累积效应,通过光学理论分析与公式推导,在确定光偏振对镜面反射材质反射率的影响之后,首次揭示了导光管内壁反射率随反射次数的变化规律,以及反射率的变化对导光管LTE的影响。结果表明：单束自然光线每投射到管内壁一次,就会产生一次光偏振,并在两个正交分量上产生不同的反射率,即ρ_⊥和ρ_‖,且ρ_⊥≥ρ_‖;历次反射中ρ_⊥和ρ_‖数值保持不变,但整体反射率会随反射次数增多而逐渐变大,故导光管内光损速率会不断减缓;由此提出了导光管中单束光线的LTE表达式,为建立复杂光源下LTE数学计算模型,奠定了理论基础。     

连续激光辐照CMOS相机的像素翻转效应及机理

为了研究激光对CMOS图像传感器的干扰效果,利用632.8 nm连续激光开展了对CMOS相机的饱和干扰实验。随着入射激光功率的增加,分别观察到未饱和、饱和、全屏饱和等现象,并发现,在全屏饱和前,功率密度达到1.4 W/cm2后,光斑强区中心区域出现了像素翻转效应。进一步加大光敏面激光功率密度到95.1 W/cm2,激光作用停止后相机仍能正常成像,证明像素翻转效应并非源自硬损伤。基于CMOS相机芯片的结构和数据采集处理过程进行了机理分析,认为强光辐照产生的过量光生载流子使得光电二极管电容上原来充满的电荷被快速释放,使得相关双采样中的两次采样所得信号Vreset与Vsignal逐渐接近,是输出像素翻转的一种可能原因。     

气溶胶后向散射消光对数比对消光系数反演的影响研究

使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号,从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现,气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响.在阴天天气下,当后向散射消光对数比从0.7变化到1.0时,气溶胶消光系数反演结果相差近5倍;对晴天天气,反演结果相差近3倍;而在有雾天气,其反演结果变化不大.通过参考大气能见度因子对消光系数进行修正,并从而获得对应的后向散射消光对数比,给出了一种根据天气状况确定气溶胶后向散射消光对数比的新方法.实际反演计算表明,用此方法可获得与实际更为接近的气溶胶消光系数.     

多色GSM光束通过杨氏双缝后谱强度的一般式

为了统一地研究多色高斯-谢尔模型(GSM)光束通过杨氏双缝衍射后在近场和远场的光谱移动和光谱开关现象,利用部分相干光的广义衍射积分公式,得到了多色GSM光束通过杨氏双缝和ABCD光学系统后的谱强度解析表达式。从该式可看出,多色GSM光束轴上光谱移动的成因是不同频率成分的光具有不同的菲涅耳数。利用谱强度解析式并以自由空间作为ABCD光学系统的典型代表,对多色GSM光束在近场轴上和远场轴外的光谱移动和光谱开关现象作了数值计算研究。结果表明,所得谱强度解析表达式对GSM光束通过杨氏双缝衍射后的光谱移动和光谱开关现象的研究有一定的理论价值。     

最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号估算消光系数边界值

报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号，计算消光系数边界值的算法。对于无云层天气条件，利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值，在有云层天气下，先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云层区，忽略回波信号中的云层信息，并假设在非云层区大气近似均匀，利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值。最后利用消光系数边界值求解激光雷达方程，反演获得大气消光系数，实际计算证明，用此算法可获得与实际更为接近的大气消光系数反演结果。     

低温高密度等离子体轰击下锂蒸发机理研究

采用单阴极直线弧放电等离子体发生装置,通过测试放电电流对受激锂蒸气原子的670.78 nm光辐射强度的影响,研究了放电电流对蒸发量的影响,建立了蒸发实验模型。实验结果表明,通过控制放电电流,可以控制锂原子的蒸发量。液态锂温度上升到600 K左右时锂原子的蒸发速率急剧上升。考虑和不考虑锂原子与等离子体相互作用的情况下,分别计算了锂原子的蒸发速率,得出放电电流分别为50,60,70 A时该速率减少率分别为99.9%,99.8%,93.67%。通过拟合实验曲线,得出实验操作中锂表面氧化物的存在使得锂原子的表面结合能由1.5变为2.0 eV。