陈旺 , 梁琨 , 吴伯瑜 , 高逸 , 田凤军 , 罗淑云 , 殷建军 , 叶钢
2006(6):645-649.
摘要:用聚合物材料BPAN-NT设计并初步成功制作了共面波导(CPW)行波电极电光调制器。用反应离子刻蚀(RIE)的方法制作脊波导,通过电晕极化使芯层有电光效应,利用电镀方法制作厚行波电极。对调制器的各项特性参数进行了测试,测得调制器的微波损耗系数0α=0.9 dB/cm.(GHz)1/2、在1.317μm波长上Vπ=250 V,由此算得芯层材料的电光系数3γ3=3.7 pm/V,同时测得消光比为13.49dB、插入损耗为18.6 dB,在8 GHz的微波频率上观察到了调制光信号,理论计算3 dB光调制带宽为43.77 GHz。
孙东明 , 董玮 , 玄伟 , 刘彩霞 , 王国东 , 陈维友
2006(6):658-665.
摘要:基于扭转动力学原理,推导了用于分析静电微驱动器的驱动电压、响应时间和其它动力学参数的特性方程。对于忽略和考虑空气阻尼效应的2种情况,分别进行了详细的讨论,计算结果可以用于分析器件处于真空和空气条件下的工作状态。结果表明,当考虑空气阻尼时,悬臂梁的运动轨迹与忽略空气阻尼时相比较发生相当大的改变,从而吸合(pull—in)电压和响应时间等计算结果也发生改变。因此,对于微机电系统(MEMS)器件的设计和制作,空气阻尼效应是影响其性能和工作条件的重要因素。最后,介绍了一种光学测量方法,可用于器件的响应时间和悬臂梁扭转角度等参数的测试,得到的实验结果与理论分析结果有较好的吻合。
2006(6):666-668.
摘要:在前级Er光纤(EDF)长度和抽运功率确定的前提下,通过改变后级抽运功率,对L波段级联结构掺Er光纤放大器(EDFA)的两级光纤长度的比例进行了优化研究。当前级的抽运功率和光纤长度分别为60mW和5.4m时,通过对后级参数进行优化,小信号增益达到了30.1634dB,同时噪声指数仅为4.078dB。与其它设计方案相比,该方案更具有实用性:首先,可以通过选择适当的后级抽运功率使级联放大器得到足够大的增益;其次,可以充分利用抽运光能量,从而提高抽运利用效率。
2006(6):669-672.
摘要:利用相位屏(PS)方法通过软件模拟大气湍流,进而研究了自适应光学(AO)系统中哈特曼一夏克(H—S)波前传感器的计算机模拟技术。使用基于Zernike多项式的模式法重构波前,验证了模拟方法的可行性,完成了AO系统光学部分的计算机模拟。
2006(6):678-680.
摘要:对LiNbO3晶体中光折变光栅的各向异性衍射进行了定量研究。基于有效电光系数非零和布拉格相位匹配条件,对在LiNbO3晶体中各向异性衍射的衍射效率与光束偏振态和写入几何的关系进行了较为详细的理论计算和分析,根据建立的数学模型进行了数值计算,发现光轴垂直于写入平面时,写入的光栅可发生显著的各向异性衍射。实验测量与理论计算结果基本符合。
2006(6):681-684.
摘要:报道了一种新的提高碳纳米管/碳纳米纤维(CNTs/CNFs)丝网印刷阴极场发射性能的后处理方法。利用化学气相沉积(CVD)方法制备的CNTs/CNFs作为阴极材料,采用丝网印刷工艺在玻璃基板上制备场发射阴极,在H2和C2H2混合气氛下500℃处理20min,能有效提高其场发射性能,改善场发射显示器的发光均匀性。热处理后的阴极开启电压从2.4V降低到1.8V,在电场为3.9V/μm时,电流密度从0.02mA/cm^2提高到0.50mA/cm^2,发光点密度提高了近4个数量级。场发射特性的提高主要是由于热处理使阴极表面出现了大量突出并互相间有一定间距的CNTs/CNFs,这种形貌非常有利于电子场发射。
2006(6):685-687.
摘要:研制了一种低成本、小体积的静电驱动微电机系统(MEMS)可调光衰减器(VOA)。该器件采用了静电驱动微反射镜和光纤光准直器,它具有良好的光学性能,克服了传统VOA的缺点。它的驱动电压范围是0~8V,工作范围是0~25dB。给出了器件的衰减量和驱动电压的关系、光学性能的分析和试验结果。
2006(6):688-692.
摘要:由Maxwell方程组讨论三层非对称含左手材料平面波导,推导了衬底和覆盖层为左手材料而薄膜为右手材料的平面波导TE模的色散关系;通过求单位宽度TE模所承载的功率,得到了含左手材料平面波导的等效厚度;引入右手材料平面波导的相关方程、曲线并和含左手材料平面波导的方程进行对比分析,发现了非对称3层含左手材料平面波导的一些奇异特性。
2006(6):697-699.
摘要:提出了一种基于电磁铁技术的光纤Bragg光栅(FBG)电流检测系统。首先利用Rogowski线圈对工频大电流采样,利用AD736对采样信号进行a.c./DC转换和处理。然后借助电磁铁技术,利用衔铁在电流产生的磁场力作用下间接带动FBG,实现Bragg波长漂移值,从而对电流进行传感探测。系统传感灵敏度可达到7.39×10-3nm/A。
2006(6):700-704.
摘要:分析了目前卫星间光通信中应用较多的双向捕获扫描技术,根据光通信终端和卫星平台的性能情况,给出了基于空间成像的双向扫描捕获适用条件和实施方案。在一定的卫星平台性能条件和捕获概率要求下,当2个终端的单场扫描范围相等时,链路建立过程中捕获系统总的扫描范围最小。通过双向捕获的理论模型,分析了光通信终端和卫星平台参量对双向捕获的影响,建立了双向扫描捕获MonteCarlo计算机仿真实验模型。实验结果表明,采用该设计的捕获方案,当链路卫星平台的姿态控制误差小于0.2°(3σ)时,平均捕获时间小于3 min,捕获概率大于99.5%。
2006(6):705-708.
摘要:介绍了光笔式三维坐标视觉测量系统的工作原理,由于系统具有冗余特性,可以实现系统的自标定。重点研究了光笔结构参数的自标定原理,建立了正确的自标定模型,综合运用各种数值算法对自标定模型进行了计算机仿真。仿真结果表明,点光源三维坐标的测量误差对光笔结构参数自标定结果的影响很大。因此,在光笔结构参数自标定过程中,需要保证光笔上点光源三维坐标的测量精度。
2006(6):709-713.
摘要:根据标量衍射理论,首先讨论了两平面波干涉场的空间分布与平行投影正弦光栅的等价性。然后,基于几何光学分析,讨论物体轮廓对平行投影及发散投影结构光场调制问题,导出与这两种照明方式相适应的高度公式。最后,通过测量的理论模拟对所导出公式的可行性作出证明。
2006(6):714-718.
摘要:研究了一种基于机器视觉的同步技术。实现同步的关键在于检测管内外的转角差,通过对X射线图像进行特征提取获取管内外转角差。在特征提取时,先对图像进行形态学滤波,然后用遗传算法(GA)进行图像分割,最后用Hough变换从图像中提取特征量。试验结果表明,该算法从X射线图像中准确检测出管内外的转角差,且检测速度超过了25fps的实时性要求。该算法再结合一定的控制规律控制伺服电机,即可实现管内外同步旋转。
2006(6):719-723.
摘要:提出了一种基于模糊专家系统的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)缺陷检测技术。TFT—LCD的缺陷具有很强的模糊性和复杂性,所以很难建立清晰有效的诊断模型。结合了专家系统和模糊理论建立的TFT-LCD缺陷检测系统可以避免复杂的数学模型,充分利用已有的专家经验和知识,解决缺陷检测中存在的模糊和不确定问题。实验结果表明,采用该系统进行缺陷检测时,漏检率和错检率低于3%,能满足检测的要求。
2006(6):724-727.
摘要:提出一种基于ridgelet变换的线性特征检测方法,用于提取在复杂背景下高速路面的线性裂纹,克服了小波变换只能处理点奇异性的局限性。利用Radon变换与一维小波变换相结合的算法实现ridgelet变换,提出了Radon变换重建原图像的基本条件。应用于实际的路面数据检测,结合默认阈值为27.9395的方法去除噪声,结果表明,ridgelet变换在提取直线性裂纹及抑制点噪声方面优于经典小波变换的处理效果,其分辨率达到2mm精度。
2006(6):728-732.
摘要:为满足机器人导航、视频监视和场景建模等领域实时获取全景深度信息的需要,提出了一种利用2个双曲面折反射相机同轴放置实现全景立体成像的方法,并推导了这种全景立体视觉系统的深度计算公式。为了简化全景立体图像对的匹配和深度计算,建立了满足针孔成像模型的虚拟柱面相机,使通常的双目视觉算法适用于柱面全景图像对的深度信息提取。建立了全景立体成像实验装置,提取出了反映场景深度信息的360°柱面全景浓密视差图。
2006(6):733-737.
摘要:提出一种基于兴趣点特征匹配(IPFM)的图像自动镶嵌技术。首先利用混合的角和边检测器获取待镶嵌图像中的兴趣点,通过采用一种双向最大相关系数匹配的方法提取出初始特征点对,然后用空间坐标距判别准则剔除伪特征对,最后利用正确匹配特征点对实现图像的镶嵌。此外,在图像融合技术中引入了域值的概念,从而解决了重叠区域图像平滑过渡问题。实验表明:该方法能够快速准确地提取出两幅图像间的对应特征点,大大降低了误匹配的概率;在图像间存在小的旋转量情形下,仍能有效地实现图像的平滑镶嵌。
2006(6):738-741.
摘要:针对传统水平集算法只对含有加性噪声的图像有较好处理结果的缺点,提出了一种基于离散余弦变换(DCT)的水平集研究算法。首先以图像中的每一点为中心构造隶属于图像的一系列子图像,对这些子图像进行二维DCT变换得到其变换系数,并受Lee滤波器可以去除乘性噪声的启发对这些系数进行运算,得到去除噪声后的平滑图像,再将平滑图像梯度的递减函数作为水平集演化方程的速度停止项,最后根据水平集演化方程对图像进行演化运算。实验结果表明,该方法能够在抑制乘性噪声的同时较好的对图像进行分割。
2006(6):742-745.
摘要:介绍了一种基于DSP视频采集系统进行设计的新方法。采用TI公司低端DSP芯片TMS320F2812(2812)实现了对CCD输出的标准视频信号的实时采集处理,通过帧积分的实时处理方法提高了采集图像的信噪比,系统具有结构简单、可靠性高、使用灵活和性价比高等优点。详细地描述了硬件设计、软件流程和2812全速AD转换的实现方法。
2006(6):749-749.
摘要:全国博士生学术论坛是一个以博士生为主体的大型学术论坛,也是全国研究生教育创新重点项目之一,由国务院学位委员会办公室和教育部学位管理与研究生教育司主办。本届论坛以“追光之子,汇智光谷,知新志远,笃行无限”为主题,届时将邀请全国各高校、科研院(所)相关学科的博士生、国外部分高校的博士生参加,同时还特别邀请国内外知名学者、专家参与评定优秀论文,并做相关学术报告。届时,我们还将组织与会人员参观2006第五届“武汉·中国光谷”国际光电子博览会。论文征集对象为国内外在读博士研究生。评审出的优秀论文将推荐发表在相关学科核心…
2006(6):750-754.
摘要:针对传统的线段检测方法使线段宽度信息丢失且造成部分图形轮廓失真的问题,提出了一种基于行程矢量快速连接原理的线段检测方法。该方法采用四方向行程表示图像边缘点,依据同类行程的连通性建立前趋行程搜索模型,形成容忍断裂范围内的轮廓行程链;采用链表结构存储行程链首尾位置并动态清除无效链表结点,节省了内存开销;通过后续检验,合并满足规则的线段,并剔除虚假的候选线段,保证了线段信息的真实性和完整性。该方法通过构造行程链,将一段边缘线是否为直线段的问题简化为简单的共线性判断问题。实验结果表明,该方法实时性强,计算复杂度和空间复杂度小,抗噪声能力强,具有实用意义。
2006(6):755-758.
摘要:基于互信息的配准方法具有精度高、鲁棒性强的特点,成为近年图像配准研究的热点,但基于互信息的目标函数存在许多局部极值,为配准的优化过程带来了很大的困难。本文以互信息作为相似性测度,采用基于小波变换的多分辨率策略,将遗传算法和Powell法结合起来对三维CT、MR图像进行了配准。实验结果表明,这种方法能够有效地克服信息函数的局部极值,配准精度达到亚像素级。
2006(6):755-758.
摘要:基于互信息的配准方法具有精度高、鲁棒性强的特点,成为近年图像配准研究的热点,但基于互信息的目标函数存在许多局部极值,为配准的优化过程带来了很大的困难。本文以互信息作为相似性测度,采用基于小波变换的多分辨率策略,将遗传算法和Powell法结合起来对三维CT、MR图像进行了配准。实验结果表明,这种方法能够有效地克服信息函数的局部极值,配准精度达到亚像素级。
2006(6):759-762.
摘要:采用365nm的门光束和633nm的记录光,在LiNbO3:Fe:Cu(Fe:0.15%;Cu:0.01%)晶体中实现了20幅全息光栅的双色复用记录和固定,平均固定效率达到79%,在5.0mm厚的晶体中固定后的动态范围M/#为1.50。实验研究了门光束光强、记录光与门光束的光强比对双色复用存储性能的影响,结果表明,增大门光束光强、减小记录光与门光束的光强比,有利于提高双色记录的复用全息图的平均固定效率以及动态范围;而增大记录光与门光束的光强比,可以提高双色记录灵敏度。
2006(6):767-771.
摘要:采用Monte Carlo方法,研究了生物组织的二阶和三阶光学参量对空间分辨漫反射率R(ρ)的影响。当光源与探测器间距离ρ为几个输运平均自由程l1时,漫射近似理论不再适用,R(ρ)与散射相函数的高阶Legendre矩有关。研究表明:二阶光学参量γ对R(ρ)的影响范围约为5l1,在0.6l1〈ρ〈5l1范围内,R(ρ)随γ减小而降低;三阶光学参量δ对R(ρ)的影响范围约为2l1在0.3l1〈ρ〈2l1内,R(ρ)随占增加而降低;并且当不满足△δ〈△γ的条件时,δ对R(ρ)的影响会补偿γ的影响,使R(ρ)与γ的关系变得无规律。
2006(6):775-777.
摘要:提出一种用作图法求解光学微球腔体本征膜的简便方法。根据光纤耦合时产生的回廊模(WGM)特点,利用对光场做近似处理得出的本征方程,采用Matlab作图求解出本征模。对比实验测得的数据可以看出,相对误差在0.1%以内。与一般的近似公式求解方法相比较,求解的结果更准确,而且计算方法更简便。
2006(6):778-778.
摘要:为更好实施“十一五”我国光子-光电子学基础研究发展规划,促进本学科的科技发展,根据专家建议,兹商定:继2004年9月召开的本系列主题会之(Ⅰ):“光子晶体及其应用”之后,将于2006年12月召开题为“先进光电子器件及其应用”的第二次主题会。会议期间将就“十一五”期间我国光子—光电子学战略发展的优先领域开展深入研讨。欢迎本学科领域的专家学者出席会议。有关事项如下:一、主办国家自然科学基金委员会信息科学部集成光电子学国家重点联合实验室武汉光电国家实验室(筹)天津理工大学薄膜电子与通信器件天津市重点实验室二、承办光电子·激…