应用光学

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光电总体集成技术和光电系统的研发

梁燕熙

2005,26(1): 1-3.

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光电技术是信息化建设和国防科技工业的重要支撑技术,在实现装备现代化进程中占据着重要地位.本文论述了光电集成技术的重要性,总结了其主要的研究内容,对今后的发展提出了相应的建议.

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THz关键技术及其在生物医学中的应用

孙立新, 王国富, 张继武

2005,26(1): 4-8.

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THz电磁辐射的关键技术就是THz的产生和检测.本文分别介绍了两种产生THz辐射的方法及其对应的检测方法,较为全面地论述了THz成像技术,详细分析了THz成像技术的成像装置、成像原理及成像过程,并对其在生物医学方面的应用前景进行了重点分析.

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单分散系微粒的Mie散射计算

李亦军

2005,26(1): 9-11.

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Mie散射是公认的一种极具发展前途的微粒测试技术,应用于工厂、企业排放烟尘中微粒粒度和浓度的测试,具有非接触、精度高、重复性好和可实时在线测量的优点,是研究检测污染排放的主要技术手段,也是微粒粒度和浓度分析的理论基础.本文对Mie散射理论的多个参量进行计算并给出其数学表达式.

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单模光纤二阶偏振模色散的Jones矩阵

孙学明, 张慧剑, 左萌, 顾畹仪, 徐大雄

2005,26(1): 12-15.

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利用单模光纤PMD矢量与Jones矩阵之间的关系,推导了由该矢量表示的光纤二阶PMD的Jones矩阵解析表达式,利用该矩阵可以确定输出端时域脉冲在二阶PMD近似下的表达式,并由此仿真二阶PMD对信号传输质量的影响.通过比较输入与输出信号脉冲波形和眼图发现,随着传输速率和传输距离的增加输出信号劣化.最后结果表明,当主偏振态的旋转速率为零时,二阶PMD的影响可以忽略;但当其值增大时,输出信号劣化严重.在光纤通信系统设计时,需要考虑偏振模色散影响分析结果,可提供参考依据.

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一种二维光CDMA地址码的构造及实现方法

谭庆贵, 周秀丽, 胡渝, 万生鹏

2005,26(1): 16-19.

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对光正交码(OOC)的特性和二维地址码的构造方法进行研究,介绍了一种用于OCDMA系统的二维时间/频率组合码的构造方法,分析该地址码的自相关和互相关特性,以及该地址码的实现方法.分析结果表明,由单极性码OOC构造而成的二维时间/频率组合码OOC/OOC不仅具有良好的自相关和互相关特性,而且可以通过采用光纤布拉格光栅编解码器和阵列波导光栅编解码器实现快速、灵活编码.

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漫射近似在测量生物组织光学性质中的适用范围

李剑平, 陈冰泉

2005,26(1): 20-24.

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漫射近似理论经常被用来作为测量生物组织光学特性参数实验和方法的理论基础,但是漫射近似理论只是一种对辐射传输理论的近似结果,在一定条件下有其特定的适用范围.为了确定漫射近似理论在活体非侵入式无损测量要求下的适用范围,本文采用Monte Carlo模拟校验的方法,对漫射近似理论和Monte Carlo模拟计算的结果进行了比较,给出了基于单散射反照率a和各向异性因子g的漫射近似理论适用范围数值标准.这一标准为漫射理论的应用提供了参考依据.

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多高斯-榭尔光束通过强湍流对光强闪烁的影响

刘维慧, 吴健

2005,26(1): 25-28.

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在Rytov方差的基础上,利用Andrews的唯像闪烁模型,推导出部分相干光通过强大气湍流后的对数光强起伏方差,并在此基础上进行了仿真.结果表明,当光源的相干性变差,即变为部分相干光后,对数光强起伏方差变小;当采用多束部分相干光通过大气湍流时,接收面上光强起伏方差得到明显改善,并且光束越多,改善越明显,但利用部分相干光通信时传输距离受限制.所以,光源的相干参数选择要适当.

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凝视型电荷耦合器件探测器数学模型

陈治平, 陈建设, 陈培彬, 朱岳超, 叶结松

2005,26(1): 29-31.

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首先分析了电荷耦合器件(CCD)的工作特点和电荷的产生、存储、传输及输出的特征,然后,根据光电理论和探测器的工作原理,由电荷耦合器件的探测器面阵列图推导出一种军用电荷耦合器件(CCD)摄像机的探测器面阵调制传递函数,最后得到了一定入射条件下探测器元的输出电子数目,这一结果对从理论上分析这种光电结构的性能具有参考意义.

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一种新型莫尔条纹的生成方法及应用

王东, 陈海清, 廖兆曙, 郑光辉

2005,26(1): 32-35.

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通过对Mach-Zehnder干涉仪光路的改装,得到了一种新型的莫尔条纹生成方法.利用CCD接收并将图像采集到计算机上进行了观测,对莫尔条纹参数和性质作了分析,最后对其应用进行了研究.

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基于人眼视觉特性的火炮内膛图像增强方法

韩保君, 拜丽萍, 刘上乾, 吴志鹏

2005,26(1): 36-38.

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为了提高窥膛图像的观测效果,减小背景和噪声对目标图像的模糊度,根据图像特点提出了一种基于人眼视觉特性的图像增强新方法.该方法根据目标图像与背景、噪声图像特性的差异来进行不同的处理,使待测的疵病图像相对增强,目标图像突出,便于人眼观察.

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一种新型高灵敏度光纤布拉格光栅压力传感器

胡志新, 张陵, 何巨

2005,26(1): 39-41.

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报道了一种用于油气井(oil down-hole)下薄壁应变筒(thin-will strain canister)作为压力衬底的高灵敏度光纤Bragg光栅压力传感器,实验测得压力灵敏度为1 .2 3×1 0 - 4MPa- 1 ,较已报道的其他光纤Bragg光栅传感器压力灵敏度高出许多倍.

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基于TFCALC软件的薄膜偏光分束镜的设计

郝殿中, 吴福全, 李国华, 孔伟金

2005,26(1): 42-45.

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根据Macnielle薄膜偏光分束镜的设计原理,利用膜系设计软件对偏光分束镜进行优化设计.总结了偏光镜设计时参考波长、入射角以及膜层数随波长的变化规律,给出了LaK2基底,ZrO2和SiO2为高低膜料的薄膜偏光分束镜优化设计方案,为薄膜偏光分束镜的设计和镀膜工艺提供了参考依据.

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真空沉积法制备InSb纳米颗粒

孙全, 何焰兰, 吕志辉, 黄水花

2005,26(1): 46-48.

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采用真空沉积的方法在SiO2基片上制备出了纳米InSb颗粒薄膜.利用原子力显微镜对4片样品表面进行分析,从其表面形貌图和三维图中可以观察到有粒径均匀的纳米InSb颗粒形成并且均匀地分布在SiO2基片表面.实验表明,通过改变镀膜时间可以得到具有不同颗粒尺寸的InSb纳米颗粒,并且颗粒直径与沉积时间和厚度成正比.

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基于小波变换的叶绿素荧光光谱测量系统研究

王书涛, 王玉田, 车仁生, 汪翔, 金海龙

2005,26(1): 49-52.

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介绍一种基于小波变换的测量海藻中叶绿素a/b的全光纤荧光光谱在线测量系统.根据小波变换具有将频率按大小分解的特性,本系统将其与荧光法、光纤技术相结合用于含叶绿素a/b的藻类荧光光谱的测量、平滑和重叠荧光峰的解析.该系统具有小型化、结构简单、探头无源、所得光谱变形小、多参数同时测量等特点.实验证明,该测量方法是完全可行的.

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一种基于CCD的实时测量光栅常数的方法

付赛, 陈海清

2005,26(1): 53-55.

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光栅常数是检验光栅质量的重要参数之一.该文介绍了一种实时检测光栅参数的方法,即利用面阵CCD采集光栅衍射图像信息,通过计算衍射±1级光斑与主极大光斑的能量比得出光栅常数.这种方法具有检测速度快、系统简单、精度高等特点,可用于生产线上光栅的实时检测.

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使用CPLD实现对DALSA4口输出线阵CCDIT-P1的驱动

彭富伦

2005,26(1): 56-59.

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本文分析研究了DALSA公司1024元4口输出线阵CCD IT-P1在驱动中存在的诸多问题.针对CCD IT-P1采用多口输出工艺、驱动频率要求高、驱动时序比较难于实现等问题,提出了使用CPLD(Complex Programmable Logic Device)器件结合硬件编程语言VHDL最终实现高频驱动的方法.与使用传统门电路实现高频驱动相比,该方法实现了大量门电路功能,解决了传统方法中大量高频门电路的干扰以及采购等问题,提高了驱动电路的集成化程度、抗干扰性能及可移植性能.实验表明,使用CPLD实现CCD的驱动无论在电路设计,还是在系统集成和抗干扰等方面都表现出良好的性能,使系统十分简洁,优化了整个驱动设计.

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MEMS与MEMS光开关

梁宏军, 张兴社

2005,26(1): 60-62.

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微机电系统(MEMS)技术是一种新型制造技术,在光通信的发展中得到广泛的应用,有极大的市场价值.在整个光通信中,光开关是较为重要的光无源器件,在光网络系统中可对光信号进行选择性操作.随着光通信的日益发展,对光开关的技术要求也日益提高,利用MEMS技术制作的新型光开关具有体积小、重量轻、能耗低、集成化程度高等特点,从而日益成为研究的热点.本文简单介绍了MEMS技术和其主要特点,并较详细地阐述了MEMS技术在光通信中的应用,以及MEMS光开关的结构、发展趋势和目前存在的主要问题.

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新型可变光衰减器的温度特性研究

朱少丽, 刘德森, 吴建伟, 徐秋霜

2005,26(1): 63-64.

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介绍一种新型光衰减器的工作原理、结构及温度特性.实验中采用在线温度特性测试法得到了新型光衰减器的插入损耗随温度变化的特性曲线.提出通过改进工艺的办法来优化新型光衰减器结构和提高光衰减器温度稳定性的方案.

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