摘要:采用峰值功率为500 W准连续激光二极管(LD)阵列侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG可饱和吸收体作为被动调Q元件,在重复频率为40 Hz时实现了单脉冲能量为8.24 mJ、脉冲宽度约7 ns的1064 nm TEM00模调Q激光脉冲输出,脉冲峰值功率达到1.2 MW,从而为主振荡功率放大(MOPA)系统提供高峰值功率、高光束质量的种子源.对泵浦功率和泵浦脉冲宽度对输出脉冲特性的影响进行了实验研究.

摘要:利用一维光子晶体(PC)异质结结构带边峰值叠加的方法设计了一种偏振带通滤波器,在实现p偏振分量带通滤波的同时实现了禁带范同的展宽.给出了设计方法,讨论了这种带通滤波器的通带特性和禁带特性.所设计的偏振带通滤波器具有宽通带、宽禁带、膜层较少、小型化和类矩形通带等特点,制作简单,具有实际应用价值.

摘要:在基于非线性偏振旋转效应的被动锁模光纤激光器中,利用测量脉冲光谱边带的方法计算腔内总色散,通过改变腔内普通单模光纤(SMF)的长度实现色散匹配,从而获得了重复频率为25 MHz、脉宽为520.5 fs、中心波长为1558.4 nm和3 dB带宽为29.5 nm的超短脉冲,输出功率为1.81 mW.在实现最佳色散匹配的条件下,对锁模脉冲的分裂、连续光波与孤子脉冲共存以及稳定的谐波锁模现象进行了实验研究和分析.

摘要:采用光谱技术,研究了聚对苯撑苯并双(口恶)唑(PBO)溶液的光敏发光特性,并用相对法估算出溶液发光效率在50%范围.结合光谱技术、半导体电学和电化学等研究手段,具体研究了以PBO为发光层的单层电致发光器件,研究结果显示,电致发光与薄膜的光致发光有具有相同的发光中心,峰值位于510 nm左右.同时发现,由于存制备过程中不同处理条件使得不同厚度薄膜残留的掺杂物质浓度不同,从而引起薄膜的导电性的不同.使得器件的阈值场强随PBO厚度的减小而逐渐增加.

摘要:从速率方程出发,推导出长脉冲Nd:YAG高能固体激光器的平均功率表达式及单脉冲能量表达式,模拟得到输出镜最佳透过率及最大输出平均功率.采用对称平行平面谐振腔研制出灯泵浦脉冲Nd:YAG激光器.激光器输出最大单脉冲能量56 J,最大平均功率为500 W;光束质量M2=48.7,总体电光转换效率为4.2%,输出功率稳定性为±2%.

摘要:在集成声光可调谐滤波器(IAOTF)的基础上,提出了一种新型的集成光学波导型声光光通道监测仪(OCM).介绍了该OCM的工作原理及其基本结构,对它的插入损耗、响应时间、波长范围、波长分辨率和波长精度等性能指标进行了分析与计算,并对制成的集成光学声光OCM进行了实验研究.理论分析和实验结果表明,该OCM能够对密集波分复用(DWDM)系统多路光信道的工作波长和功率同时进行监测,其插入损耗小于3 dB,响应时间小于7μs,波长监测范嗣达174 nm,波长分辨率可达0.3 nm、波长精度可达±30 pm.

摘要:提出了一种基于LiNbO3材料的非对称电极Y分叉数字光开关(DOS)结构.其特点是采用非对称电极结构加强锥形区和强耦合区的电极控制作用,从而提高开关的性能.计算机模拟显示,使用高于6 V的开关电压,其串扰可以压低到-26 dB左右,比对称电极结构约低8 dB,实验结果也验证了这种开关结构的可行性.在LiNbO3衬底上,通过Ti扩散波导工艺制作的样品,当开关电压为15 V时,串扰达到了-24 dB左右.

摘要:实验研究了一种基于机械微应变引入长周期光纤光栅(LPFG)的灵敏度可调谐的光纤布拉格光栅(FBG)应变传感系统.利用机械线加工技术设计了周期性压力槽,通过螺旋微位移结构定量推进弹簧进而对光纤施加径向压力,写制出谐振峰值可调谐的LPFG.紫外激光写入技术制作的FBG的波长位于LPFG的谐振边带范围内时,利用该LPFG作为透射滤波器实现了一种新的灵敏度可调谐FBG应变传感系统.实验分析了施加在LPFG上的压力由20 N调节至60 N时对FBG施加O～3000με的灵敏度可调谐传感实验结果,FBG传感系统光功率变化率由0.802 nW/με增加到1.204 nW/με.

摘要:用传输矩阵法模拟计算了AlGaInP发光二极管(LED)不同表面结构的光学特性,用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或磁控溅射掺铟氧化锡(ITO)设备,在带有DBR结构的外延衬底上制备出具有不同表面层结构的LED.通过实验结果对比表明,表面生长λ/4n SiON加λ2n ITO增透膜结构复合增透膜的LED,器件光学性能提高最佳,在20 mA注入电流下,光强和光通量分别达到141.7 mcd和0.4733 lm.比同样结构的无增透膜LED轴向光强和光通量分别提高138%和91%.

摘要:实验研究了一种采用单个光载波和一个单臂LiNdO3调制器同时产生多个不同频率光毫米波的光无线通信(ROF)系统.在中心站,多路不同频率的射频(RF)信号与相应的基带数据信号进行混频,再用功率耦合器将它们耦合成一路信号,输出信号用于驱动单臂LiNdO3调制器进行载波抑制调制去产生多频率的光毫米波信号.经过光纤传输后,在基站,利用光滤波器将载有不同频率光毫米波的光频成分进行分离,之后再分别进入光电检测器(O/E)进行检测.实验结果显示,采用频率为10 GHz与20 GHz的RF信号源可以产生频率为20GHz与40 GHz的光毫米波,20 GHz的毫米波携带2.5 Gb/s的下行基带数据信号在单模光纤中可以传输40km以上,因此这种方案是有效和可行的.

摘要:将光纤光栅传感与无线传输相结合,建立传感节点光路结构理论模型,分析了结构参数对光纤环镜(FLM)特性的影响.以数学模型为依据,优化了S-MAC协议的工作时间、休眠时间等参数,时延和能耗都有很好的改善.设计了基于保偏结构的光纤光栅无线传感网络(WSN)和基于LabVIEW的参数测定软件、解调系统监控软件.参数测定软件使得系统脱离实验室进入应用领域;对无线网络传输结构和S-MAC协议优化的研究为网络节点的可移动和可重布提供了保障.

摘要:使用误码率仿真的方法,比较了基于Viterbi算法(VA)的最大似然序列估计(MLSE)电色散补偿技术和低密度奇偶校验(LDPC)纠错译码技术的VA+BF译码、VA+BP译码简单级联和VA+BP译码置信级联3种级联方法.仿真结果表明,本文提出的置信级联能够有效地判断出VA给出的序列估计值是否可信,并在此基础上进行LDPC译码需要的对数似然比(LLR)信息的初始化.与简单级联方式相比,置信级联的方法能够获得更好的LDPC软译码性能,而且随着光纤传输距离的增加和码间串扰(ISI)效应的恶化,置信级联比简单级联具有更高的性能增益.

摘要:采用CO2激光辐照方法,Ba0.5Sr1.5Na0.6K0.4Nb5O15(BSKNN)陶瓷压电性能得到显著提高.其最佳辐照工艺参数为:辐照功率密度Pmax=764.33W/cm2,辐照时间t=90 s.与未辐照样品相比,激光辐照后BSKNN陶瓷压电常数有显著提高,d15从61.6 pC/N提高到了120.0 pC/N.采用X射线衍射和扫描电镜,分析了激光辐照BSKNN陶瓷的物相、显微结构和性能改变的机理.

摘要:利用超声喷雾热分解(USP)技术,采用N-Al共掺法,在eagle2000衬底上制备出了电学特性较好的p型Zn0.93Mg0.07O薄膜:电阻率为18.43 Ω·cm、迁移率是0.362 cm2/(V·s)、载流子浓度为1.24×1018 cm-3.系统分析了前驱溶液中Al掺杂量或Mg掺杂量变化时对p型Zn1-x MgxO薄膜电学特性和结构特性的影响.紫外可见光透射测试表明:Zn1-xMgxO薄膜在紫外-可见光范围内的透过率达到了80%.

摘要:利用超声喷雾热解(USP)技术,以普通玻璃为衬底,制备了不同衬底温度下的系列ZnO薄膜.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究了衬底温度对ZnO结构的影响.结果表明,薄膜的微观结构随衬底温度变化显著.在410℃获得了ZnO纳米棒,纳米棒直径在50 nm左右,沿c轴择优生长,结晶质量较好.

摘要:利用脉冲激光沉积(PLD)技术,在Ar环境下于Si基片上制备出Ge纳米薄膜.用X射线衍射(XRD)仪和原子力显微镜(AFM)观测了薄膜的微观结构和形貌,分析了它们随激光能量密度和衬底温度的变化情况.结果表明:Ge薄膜在室温下即可以结晶,其平均品粒尺寸随脉冲激光能量密度的增大而增大.当脉冲激光能量密度为0.94 J/cm2时,所制备的薄膜由约13 nm的颗粒组成;当脉冲激光能量密度增大为1.31 J/cm2时,颗粒的平均尺寸增大为56 nm,凡薄膜表面变得比较均匀.此外,当衬底温度从室温升到450℃过程中,晶粒平均尺寸随温度升高而增大.在实验基础上,对薄膜的生长机理进行了分析.

摘要:用高温熔融法制备了Er3+/Ce3+共掺铋锗酸盐(Bi2O3-GeO2-Ga2O3-Na2O)玻璃,研究分析了该玻璃中Er3+离子1.5μm波段荧光和上转换发光,Ce3+离子共掺引入的Er3+:4I11/2→Ce3+:2F5/2间能量传递能有效地抑制上转换发光并增强1.5μm波段荧光发射.同时,利用该组分玻璃拉制了包层直径为125 μm的铋锗酸盐玻璃掺Er3+光纤,1310 nm波长处光纤传输损耗为3.4 dB/m.通过对975 nm波长激励下光纤的放大自发辐射(ASE)测试表明,铋锗酸盐玻璃掺Er3+光纤可在1450～1650 nm波长范围获得宽带ASE光谱,因此是一种适用于宽带光纤放大器的增益介质.

摘要:采用表面包覆的方法对共沉淀法制备的ZnFe2O4纳米粒子进行表面改性,使其能分散在有机溶剂中形成ZnFe2O4纳米微粒有机溶胶,并以该有机溶胶为前驱体通过提拉成膜技术制备了ZnFe2O4纳米粒子薄膜.光吸收测量显示,表面包覆改性可导致ZnFe2O4纳米粒子的光吸收边出现较大幅度的红移,且红移的幅度随着ZnFe2O4纳米粒子的尺寸减小而增大;光吸收带边特性分析表明,ZnFe2O4纳米材料是间接带隙半导体.根据吸收带边与光吸收系数间的关系,计算了ZnFe2O4纳米粒子的间接和直接光学带隙能.

摘要:提出了基于单摄像机和双结构光投射器的虚拟多结构光视觉测量系统测量高扇翅频昆虫飞行运动参数.首先分析了光栅型结构光视觉的测量原理以及虚拟多结构光传感器的工作原理,针对昆虫的运动遮挡提出了多角度观测的没计思想,在此基础上建立了基于单摄像机和双结构光的虚拟多结构光视觉测量系统.实验结果表明,该测量系统可以实现固定飞行昆虫双侧翅膀运动参数的测量;该系统不仪降低了系统成本,而且避免了多摄像机同步驱动的复杂性.

摘要:在采用数字光投影仪(DLP)的相位测量轮廓术(PMP)系统中,DLP投射的光栅信号实质上是对正弦模拟光栅信号的数字化,数字化过程不可避免地影响PMP的精度,本文提出一种通过连续相移多周期的相位测量来抑制数字化过程引起的误差的新方法.实验结果表明,该方法对各种相移步数的PMP均有抑制数字化误差的能力,特别在五步相移轮廓术采用三周期相移时数字化误差抑制能力最佳.

摘要:存基于傅里叶变换轮廓术(FTP)的动态物体三维面形测量中,选用隔行扫描CCD相机记录动态图像,由于其一帧中两场图像时间上的分离性,导致帧图像错位模糊,使测量误差增大甚至产生错误.针对这一问题,提出利用隔行扫描CCD获取动态物体的错位模糊帧图像分成两个单场图像,各自直接利用FTP重建物体面形的新方法.理论分析得出单场图像与准确的满帧图像重建物体三维面形是完全相同的结论;仿真及实验结果都表明该方法的有效性.该方法既保持了原有准确帧图像的重建精度,又使整个测量系统的时间分辨率提高了1倍;实现简单快捷.

摘要:基于光谱相位相干直接电场重建法(SPIDER)原理,提出采用小波变换和傅里叶变换两种算法互校的方式,确定小波变换法的形状因子和傅里叶变换法的滤波窗口宽度,当两种算法的还原结果一致时,就实现了SPIDER的准确相位还原.通过自制的SPIDER测量仪和自编的SPIDER相位还原软件,实现了对复杂相位的准确还原.

摘要:为了实现具有高准确性的非侵犯性虹膜识别,讨论了人眼图像中存在的由于虹膜识别的非侵犯性所造成的一些问题,提出了一种新的虹膜图像预处理方法.该方法包括内边界定位、眼睑检测、眼毛检测、外边界定位、虹膜归一化等操作.经该方法预处理得到的虹膜图像不包含眼睑和眼毛等干扰,使虹膜特征提取和匹配等过程不会受到各种干扰的影响,从而保证虹膜识别方法的健壮性.在多种图像库中的人眼图像上进行实验的结果证明,该方法能够有效地解决人眼图像中存存的问题,具有理想的准确性和较快的执行速度.

摘要:为了有效地利用目标的长度和方向信息增强目标物体滤波效果,提出一种新的基于形态重构的二值路径重构算子.定义了标识图中路径开的邻域形式;对掩模图划分连通区域;根据标识图中对应区域的δ路径长度,有选择地重构掩模图中的连通区域;利用阈值分解再叠加的方法,将二值路径重构算子推广到灰度图像领域.实验结果表明,本文路径重构滤波器能够有效利用梯度信息,并兼顾目标长度和方向属性,性能优于传统滤波器.

摘要:针对图像序列中低信噪比条件下的点状多目标跟踪问题,在已获得各个目标初始信息的基础上,结合粒子滤波和联合概率数据关联(JPDA),研究了一种基于单帧检测的实时多目标跟踪算法.介绍了其基本思想和具体算法实现步骤,并在MATLAB仿真环境下实现了该跟踪算法.实验仿真结果表明,该算法能够准确跟踪作任意轨迹运动的多个点状动目标,具有良好的实时性与准确性.

摘要:流形学习方法可以有效地发现存在于高维图像空间的低维子流形并进行维数约简,但它是一种非监督学习方法,其鉴别能力反而不如传统的维数约简方法,而且流形学习方法大多没有明晰的投影矩阵,很难直接对新样本进行维数约简.针对这两个问题,提出一种新的有监督的核局部线性嵌入算法(SKLLE,supervised kernel local linear embedding).该算法通过非线性核映射将人脸样本投影到高维核特征空间,然后将人脸局部流形的结构信息和样本的类别信息进行有效地结合进行维数约简,提取低维鉴别流形特征用于分类.SKLLE算法不仅能发现嵌入于高维人脸图像的低维子流形,而且增强了局部类间的联系,同时对新样本有较好的泛化性,实验结果表明该算法能有效的提高人脸性别识别的性能.

摘要:为了解决工程实际应用中经常用作直线基准的无衍射激光图像的定中问题,提出了一个无衍射激光图像的全程定中方法.该方法根据无衍射激光图像在不同距离具有不同特征的特点,先将图像接特征分类,再采用相应的方法定中.介绍了图像分类方法和不同类型的光斑图像定中方法.详细介绍了基于局域最小亮度的靶状无衍射激光图像边缘检测方法.用640 pixel×480 pixel、光靶分辨率为0.0504 mm/pixel的摄像机,在不同距离各拍取50幅图像,处理结果表明,该方法图像分类准确,速度快,精度高且抗噪声性能好.

摘要:将基于双向梯度的插值点灰度预估和局部纹理强度导向的插值强度自适应控制技术相结合,提出了一种新的自适应图像插值方法.该方法用插值点灰度预估值取代近邻采样值纳人重采样运算,并根据降采样图像的局部空间纹理强度实时调节插值强度,从而在不增大运算开销的前提下,实现了插值重建精度的提升.仿真实验结果说明利用该方法插值重建出的图像具有较高的信噪比PSNR和较低的边缘误差比PEE,且视觉效果更锐利.

摘要:采用脉冲宽度为5 ps、峰值功率为5 W的可调谐钛宝石激光器泵浦长度为4.8 m,零色散点在810 nm的光子晶体光纤(PCF),观察到四波混频(FWM)3 dB的信号光增益,信号光和闲频光的间距为20 nm.通过调谐泵浦光的入射中心波长,研究了不同泵浦波长对FWM信号增益的影响,并与理论结果进行了对比,结果表明了很好的一致性.

摘要:为了研究格兰-傅科棱镜对单模高斯光束的影响,分析了棱镜空气隙中光的干涉现象,结果表明:对于某一波长的入射光,当空气隙的厚度一定时,透射光强随棱镜结构角的变化作周期性振荡;当结构角一定时,透射光强随棱镜空气隙厚度的变化作周期性变化;且透射高斯光束的形状也随结构角以及空气隙厚度的改变发生变化;理论分析的结果还给出,对于结构角和空气隙厚度给定的成品棱镜,透射光束随入射角的变化呈周期性振荡,且棱镜对光束形貌的影响与入射光的束腰半径有关,据此,设计实验对理论结果进行实验验证,实验结果证明了理论分析的正确性.

摘要:为了精确得到图像的不规则局部几何变形,提出了一种基于标记点的医学图像弹性配准新方法.首先用Jensen-Schur(JS)测度对图像进行粗配准,然后用该测度自动选取标记点对,最后用能够解决逼近精度和光滑性平衡问题的B样条细化的层次B样条插值技术来实现图像弹性配准.实验表明,本文提出的标记点自动选取方法能够产生准确的表示不规则局部变形的标记点对,所提出的配准方法能够产生光滑、准确的弹性配准变换.

摘要:提出了一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)和分布式遗传算法(DGA)的视网膜血管自动分割方法.首先采用二维高斯匹配滤波器预处理以增强血管,然后采用DGA快速搜索出PCNN的最佳参数设置值并运用PCNN分割出增强图像的血管网络,最后对分割得到的血管网络结合区域连通性特征,采用面积滤波算子滤除噪声,提取出最终的血管网络.通过在国际上公开的Hoover眼底图像库中的实验,结果表明,该方法在血管分支提取和算法有效性方面明显优于Hoover算法,具有较高的临床应用价值.

摘要:为了提高医学超声内窥镜系统的探测深度和成像质量,将广泛应用于雷达系统的编码激励技术引入到超声成像系统中,采用编码脉冲信号激励超声换能器,以增加超声发射功率,提高回波信号信噪比.在分析编码激励原理和超声换能器暂态工作特性的基础上,设计并实现了超声信号的4 bit Barker编码脉冲发射.实验中,激发电路输出的编码激励信号与超声换能器的暂态工作特性吻合;玻璃杯壁的反射超声回波信号,具备编码特征,与Matlab仿真结果相同,且幅度较强.

摘要:

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