摘要:实现了一种采用聚酰亚胺(PI)薄膜材料涂敷的光 纤布拉格光栅(FBG)湿度传感器,并研究了其表面涂覆结构、湿度传感特性、稳定性及迟滞 特性。采用新的PI溶液的制备工艺,提出了一种增强PI溶液与光纤栅区的耦合方法,并利用 扫描电镜(SEM)确定出4种典型的表面涂覆结构。实验结果表明,当FBG湿度传感器的PI涂覆 厚小于75μm时,湿度特性曲线拟合度大于0.99,标准差 小于0.5；温度特性曲线拟合度大于0.98,标 准差小于0.5；其中,45μm厚的FBG湿度传感 器 湿度灵敏度为7.9pm/%RH,误差度为2.19%, 迟滞性误差为2.6%,稳定时相对湿度波动范围小于0.8%RH。

摘要:以标准单模光纤(SMF)在弯曲后出现的模间干涉为 基础,设计了一种新型的折射率光纤传感器,并分 别对环境折射率和温度进行了实验探究。光纤折射率传感器制作工艺简单,传感区域由一根 具有特定弯曲 半径的半圆形标准SMF构成。选取1510590nm波段为监测范围,选取裸光纤弯曲半径R=4.5mm； 在常温下,通过改变传感区周边环境折射率从1.328增长到1.372,得出两个干涉共振峰的 折射率灵敏度 分别为147.602和125.459nm/RIU。当环境温 度从23到33℃增长时,两峰的温度灵敏度 分别为－280pm/℃；而在低于23℃的情况下,温度的变化对传感器没有明显的影响,可以实现 温度不敏感的折射率测量。本文传感器制作方法简易、架构简单和灵敏度高,可适用于生化 检测、环境检测等领域。

摘要:实现了一种增敏结构的光纤Bragg光栅(FBG)倾角传 感器,在传统等强度梁结构的基础上设计一种 新型凸台增敏结构,将经预拉伸后的FBG两端的光纤固定于凸台上,刻有光栅部分位于凸台 之间,当传感 器的倾角状态变化时,摆锤的重力分量迫使梁发生弯曲变形,FBG感知变形应变, 中心波长产生漂移, 根据波长的漂移情况表征倾角状态。加工制造了无凸台结构和凸台高为0.5mm、 1.0mm的3种FBG倾角传感器以开展增敏效果对比,实施了量程、灵敏 度、线性、重复性和蠕变等 的测试。实验表明,设计的增敏结构可显著提高传感器的灵敏度,凸台高为1. 0mm的传感器灵敏度提高 了2.23倍,倾角的测量分辨率可达到0.005° ,且在重复性、线性、蠕 变等方面有着良好的测量能力,证明了基于本文增敏结构的倾角传感器的有效性和可行性。

摘要:提出一种用于激光(工作波长为1064nm)防护的非逆反射双层闪耀光栅。以光栅方程、闪耀波长 和闪耀 角关系公式为基础,研究了双层闪耀光栅光线分布特性,分析了上下微结构闪耀角度关系； 设计了双层闪 耀光栅各特性参数,其上、下层光栅闪耀角分别为50°和6°,周期均为5.2μm,光学元件厚为0.5mm, 在下表面镀Ag反射膜。采用反应离子刻蚀(RIE)技术制作双层闪耀光栅,通过轮廓仪进行测 试。研究结果表明,双层 闪耀光栅的光学特性受微结构形状误差影响较大,当光线垂直照射双层闪耀光栅时,出射光 与入射光形成20°夹角,实现了激光非逆反射的目的。

摘要:研究了黄光OLED发光层间加入界面过渡层对OLED发 光性能的影响。实验制备新型黄光OLED的发光层结构为 CBP:R-4B/CBP:Girl:R-4B/CBP:GIrl,对比OLED的发光层结构为CBP:10%R-4B/CBP:10%GIrl、CBP: 10%GIrl/CBP:10%GIrl10%R-4B/CBP:10%R-4B和CBP:10%GIrl/CBP:10%R-4B。结果表明,在对比器 件的发光层界面间加入过渡层可显著提高器件的发光亮度和发光效率,新型器件在13V电压 下、电流密度为40.29mA/cm²时,发光亮度和发光效率分别达到 了11120cd/m²与27.59cd/A,较未加入过渡层的器件分别提 高了265%56.18%。分析认为,过渡层的 加入消除了由不同发光层间严格的界面效应而造成的界面缺 陷,增加了载流子传输速率与激子的复合效率,从而提升了器件的发光性能。

摘要:为实现海水中温度和盐度(温/盐度)同时测量,设 计了一种环形腔微光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)。首先,计算了MZI在不同温/盐度下的 输出光谱,光谱中同时存在谐 振峰和干涉峰,分别由环形腔谐振和MZ干涉引起,由于谐振峰和干涉峰对温/盐度变化的响 应不同,因而 可将其运用于海水的温/盐度同时测量；其次,为了提升MZI的测量灵敏度,计算了灵敏度 与 其结构参数的关系。结果表明,谐振峰的温/盐度灵敏度只与制成环形腔的微光纤直径有关 ,而干涉峰灵敏 度同时与MZI两个微光纤臂的直径和长度相关,当制成环形腔的微光纤臂是MZI两臂中直径 较 小且长度较大的一臂时,能得到较高的测量灵敏度。经过优化后,干涉峰的温/盐度灵 敏度比传统的 光纤光栅分别提升了75倍和约3650倍。本文 设计的MZI具有结构简单、灵敏度高的优点,可为研制新型的海洋微光纤传感器提供参考。

摘要:针对卫星光网络接入选择算法不够灵活高效的问 题,研究了天基光网络中基于并行排队策略(PQS,parallel queuing strategy)的 动态在线式接入选择算法。分析接入选择问题的约束条件并建立数学模型,在 排队模型的基础上增加动 态优先级策略dps(dynamic priority strategy),实现不同优先级任务的区分服务；通过引 入时间敏感因子实现对不同优先级任务等待 时延区分度的调节,避免低优先级任务一直被高优先级任务抢占的问题；通过增加PQS使调 度 方案得到全局优化,缩短任务等待时延。仿真结果表明,本文算法将等待时延降低 30%左右,有效提升了接入调度的灵活和高效性。

摘要:分析了影响光纤频率传输精度的主要因素,设计并 实现了一种新的基于锁相环(PLL)补偿的双向异频传输方案。首先,为了 确定光纤链路引入的不稳定性,设计了恒温条件下链路稳定性测试方案,通过光电联合测试 得出了链路传输指标；然后,结 合环境温度及PLL对光纤频率传输的影响,设计了环境温度影响下链路时延稳定性测 试方案,并搭建了实验平台；最后, 进行了光纤传输实验,分析了环境温度和阻尼系数变化对传输性能的影响。结果表明,由于 PLL的有效补偿,10MHz高 精度原子钟频率信号经过25km的光纤传输后仍能保持很高的稳定性；本文方案下的链路时 延抖动在环境温度慢变时可以稳定在0.5ns以内,显著降低了实际光 纤应用中传输时延的不稳定性。

摘要:为了更有效地对光刻投影物镜进行疵病显微检测 ,通过对波前编码(WFC)板上光线入射角度及其系数之间变化关系 的分析,设计和优化了一个可以同时适用于5X、10X显微物镜的WFC板。设计 结果表明,加入优化设计的WFC板后,分别对5X、10X和 20X显微物镜延拓了3到10倍的景深； 同时,光学系统的调制传递函数(MTF)在空间截止 频率附近都能保持较好的数值,保证了其应有的分辨率。通过成像仿真实验,对比了加 入WFC板前后的不同倍 率显微物镜的离焦成像能力。结果表明,所设计的WFC板对不同倍率的显微物镜都 有良好的景深延拓能力,在疵病显微检测中具有良好的适应性和有效性。

摘要:基于 Nd:YVO₄激光回馈技术,提出了一种实现对远距离微小振动位移直接测量的新方法。相位 测量技术和 移频激光回馈技术的采用,使本文方法不仅有高的分辨率,还有非常高的灵敏度。利用本文 方法对远距离不同目标 进行系统信号信噪比(SNR)测试后,对远距离声音振动进行 测试,清晰还原了声音信号。最后分析了本文方法的 可靠性和测量范围,采用滤除低频噪声的方法,使在15.7m处外界环 境对系统的影响降低到50nm。

摘要:从人眼视觉注意力的角 度出发,提出了一种三维视频重定位方法。首先,引入场景的深度信息,并结合梯度、显著 性和运动对象检 测构造模型,得到视觉注意力能量项；然后,分别构造帧内能量项和帧间能量项,并结合视 觉注意力能量项, 构造总能量函数进行细缝裁剪,实现视频的重定向。实验结果表明,本文方法能够较好地保 护视频场景中 的重要对象,并避免较大的失真和抖动。

摘要:设计了一种抵抗同步攻击的音频水印方案。首先证 明音频均值是一个受TSM(time scale modification)操作稳定的特征量,然后利用音频均 值生成水印,并将其嵌入4级离散余弦变换(DCT)分解低频系数的统计 均值中。为避免同步攻击引起的水印同步结构连续偏移问题,提取水印过程中采用帧长不固 定的 可变帧长分帧方法；为实现水印的盲检测,水印的嵌入、提取通过量化的方法实现；为保证 水印的不可听性,利用信噪比(SNR)控制水印的嵌入强度。实验结果表明 ,提出的方法在抵抗常规信号处理操作的同时, 还能抵抗20%的TSM操作和1/10的抖动操作,具有很好的鲁棒性。

摘要:针对平衡数字水印技术中的鲁棒性和不可感知性进 而解决图像的版权保护问题,提出了一种基于Contourlet变换和QR分解的鲁 棒性盲水印算法。选用有意义的二值图像作为待嵌入的水印,首先对原始图像进行Contourlet变换得到低频子带,接着对低频子带进行分块,然后对得到的子块进行QR分解；最后二值水印采用量化索引调制(QIM)方法重复嵌入到R 矩阵的第1行中。实验结果表明,本文 算法能有效抵抗常规信号处理操作的攻击,如对裁剪、高斯噪声、椒盐噪声、 乘性噪声、均值滤波、高斯滤波和JPEG/JPEG 2000压缩 攻击具有很强的鲁棒性, 并且用到的为QR分解,所以在计算复杂度方面远低于基于SVD分 解的水印算 法。水印的提取过程中没有借助原始图像的任何信息,属于盲水印算法。因此, 本文提出的数字水印方法可在数字产品版权保护和多媒体信息传输方面推广。

摘要:针对目标跟踪中的场景易变和目标模板不稳定等问 题,提出了一种基于多特征自适应 融合的分类采样跟踪算法。算法利用密集特征信息将目标模板用多个重叠子区域划分,每 个子区域对应一个多特征采样窗口。利用多特征自适应融合构造强可区分性的目标模型,最 大程度地提高各子区域之间的互补性,以增强目标模板的区分能力。在粒子滤波(PF)框架下 , 多特征自适应融合策略提高了目标观测质量,保证跟踪的持续稳定。实验结果表明,本文所 提算法具 有良好的目标跟踪性能,并对动态场景、目标形变及遮挡情况具有较好的跟踪准确性和鲁棒 性。

摘要:传统的目标检测方法需要对大量候选窗(区域)做判 断,需要较大的计算量。本文根据 人体特点,提出了一种基于分级判断的方法,需要判断的候选窗逐级减少,因此可以大量减 少复杂特征和 分类器需要判断的候选窗数量,进而减少整个检测算法的计算量。算法首先对待检测图像提 取NG(norm of gradients)特征,通过线性支持向量机(SVM)判断得到行人的候选区域；然 后对候选区域提取简化 梯度方向直方图(HOG,histograms of oriented gradients)特征,采用线性SVM对候选区域 进一步的过滤；最后对经过过 滤筛选得到的区域提取多分辨率HOG特征,使用可变形部件模型(DPM,deformation part mod el)对候选区域进行检测定位行人的位置。在INRIA数据集上的实验结果表明,本文方法在保 证检测精度的情况 下,虽然相比 于原始DPM算法有少数的行人漏检,但是本文方法的检测结果中行人误检数目远少于原始DP M算法,检测速度也优于原始DPM算法。

摘要:在分析深海序列图像具有时间和空间上连续性的 基础上,提出了一种基于卡尔曼滤波跟踪序列图像的 空间位置实施序列图像的快速匹配方法。以序列图像间相似变换矩阵的4个参数为状态向 量建立卡尔曼滤 波器。首先根据前序序列图像匹配后的状态向量预测当前帧待拼接图像的状态向量,建立相 对于前一帧图像 的相似变换矩阵；然后建立前后帧图像中子区域的对应关系,分别实现子区域内特征点的局 部匹配；最后根 据局部匹配的结果估计相似变换矩阵,并修正状态向量。实验中,为提高匹配的可靠性,对 每个子区域进行放 大,当子区域取128×128,放大系数为1.5时 ,本文提出的局部匹配方法得到的匹配准确率超过90%,匹 配效率提升约50%,表明本文方法能有效地应用于序列图像的拼接。