具有离轴相位奇点的线偏振高斯光束特性研究

通常所研究的相位奇点光束均为相位奇点位于光束光轴上的涡旋光束,也即涡旋轴与光轴重合,但在实际生成相位奇点光束和具体应用中,往往很难保证光束的涡旋轴与光轴完全重合.基于应用实际,研究了离轴的相位奇点对光束光强的影响以及具有离轴相位奇点光束的聚焦特性和应用价值.离轴的相位奇点将以其中心所在位置为旋转对称中心对整个光场的光强分布产生相干叠加的影响,同时,离轴相位光束的研究也为非均匀光强分布的生成提供了更多的选择.     

二维矩形阵列非傍轴离轴高斯光束的合成研究

基于瑞利-索末菲衍射积分公式,推导出非傍轴离轴高斯光束相干合成和非相干合成光束在自由空间中传输的解析公式.用所得结果对非傍轴高斯光束相干合成和非相干合成进行了研究,得到了非傍轴公式在傍轴条件下,能回归到傍轴理论所得结果.远场近似、傍轴离轴高斯光束的相干合成与非相干合成光束传输公式可作为特例给出.数值计算表明,合成光束的光强分布与合成方式(相干合成和非相干合成)、光束束宽w0(或等效于f参数)、光束束数M(N)、离轴参数a(b)以及传输距离z有关.在远场,对于相干合成,M×N束非傍轴高斯光束的合成光束的轴上光强是单束非傍轴高斯光束的轴上光强的M2N2倍;对于非相干合成,M×N束非傍轴高斯光束的合成光束的轴上光强是单束非傍轴高斯光束的轴上光强的MN倍.     

均匀介质的透镜效应

1.自聚焦和自散焦现象激光光束通过均匀介质(如平行玻璃板)时,当入射光强达到阈值功率时,入射光束会被聚为一点,这与平行光经过凸透镜的情形完全相同,但会聚后的光线却不再散开而是保持会聚光斑的尺寸传播形成一条亮线,亮线的直径约在50μm～100μm,这些亮线光强高,亮线内部光强达到10~(10)～10~(11)w/     

离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性有着重要的影响,而且,传输距离较远,离轴径向偏振光束的光斑向光轴靠拢,表现出较强的离轴修复能力.这些结论在多束离轴激光束进行光束合成和光束整形的研究中具有重要意义.     

离轴扭曲各向异性高斯-谢尔模型光束在湍流大气中的传播

该文基于广义惠更斯-菲涅耳原理,利用部分相干光复曲率张量推导出了离轴扭曲各向异性高斯-谢尔模型光束在湍流大气中传播的解析表达式,详细研究了该类光束在湍流大气中的传播特性.研究表明:离轴扭曲各向异性高斯-谢尔模型光束光斑在湍流大气中将退化为非离轴高斯圆形光斑;离轴参数与传播距离之间的关系曲线随着湍流强度的减弱、扭曲参数的增大以及光源相干性减弱变化缓慢.结果还表明,利用部分相干光复曲率张量分析各类高斯-谢尔光束在大气湍流中的传播和变换特性是一种简单有效的方法.     

标量高斯光束的能量传输

应用标量光场的能流密度矢量 J的定义 ,计算了高斯光束在自由空间传播时 ,其光束传输轴横截面上的光强、光斑区域的能流及总能量 ,并与传统光强定义的相关结果进行了比较。计算结果表明 ,对基模高斯光束 ,仅当 kω0 1(ω0 λ)时 ,传统光强的定义才近似成立 ,否则必须采用光强的精确定义。进一步指出了高斯光束作为波动方程傍轴近似解的条件。     

利用快速傅立叶算法模拟离轴混合腔的光场分布

针对快速傅立叶方法在计算离轴非穗腔中存在的困难,在Sziklas和Siegman的波函数坐标变换理论的基础上稍作调整,计算了离轴混合腔的腔内光场分布、近场输出光强分布和远场光强分布,并与实验测得的光强分布曲线做了比较,得到了较为理想的理论模拟结果。同时,理论模拟结果也表明了利用离轴非稳腔能够得到高光束质量的激光输出。     

高斯光束经球面透镜——圆锥透镜系统衍射后的光强分布

本文首次计算了由会聚球面透镜与圆锥透镜组成的激光环形聚焦光斑的光强分布、光能量集中分布以及离焦在由的衍射场分布，所得到的光场分布表达式。很适合于进行数值计算。     

高斯光束经球面透镜─圆锥透镜系统衍射后的光强分布

本文首次计算了由会聚球面透镜与圆锥透镜组成的激光环形聚焦光斑的光强分布、光能量集中分布以及离焦面上的衍射场分布，所得到的光场分布表达式，很适合于进行数值计算．     

椭圆矢量高斯光束多孔衍射的光强分布（英文）

目的分析奇异光束多孔衍射的精细结构。方法基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,研究矢量椭圆高斯光束三孔衍射的光强分布。主要讨论在轴上、离轴和不同横截面处,精确光强表达式波印廷矢量〈S_z〉的变化规律。结果分析表明:在共轴情况下,参数f对〈S_z〉的影响起重要作用,Δ和Λ也能影响光强的演变。而对于离轴情况,在其横截面上,等光强线先是椭圆,在z/λ=2.459 1时,变为圆形,而后又变成椭圆,但其长、短轴方向交换了位置,通过横向光强等高线,可以更清楚地看出光波的这种演化规律。结论可以通过合理选择光学参数,控制多孔衍射对光束传输质量的影响。     

基于二维 DCT 的鬼成像高效目标重构

为提高计算鬼成像过程的整体效率和成像质量,提出应用图像处理中准最优变换的离散余弦变换     

共焦激光扫描显微系统中暗场成像新途径

本文描述了作者首次依据空间频谱的分布特征,提出了在共焦激光扫描显微系统中实现暗场成像的新途径--离轴成像法。并成功地应用到了单晶砷化镓(GaAs)的红外透射成像上.与传统的明场法相比,取得的图像不仅更具细节,对比度提高,而且还明显地消凃了来自其它截面的伪像。     

复杂场景下自适应视频前景提取算法

针对目前基于背景建模的前景提取算法在复杂场景中误检率高以及鬼影融入背景模型慢等问题,提出一种复杂场景下自适应视频前景提取算法。在前景检测阶段,利用背景模型中样本之间最小欧式距离的均值衡量背景动态波动程度,自适应调整像素点的半径阈值,从而抑制在光线变化,树叶晃动等场景中产生的拖影和噪声点;在更新背景模型阶段,根据物体的运动速度自适应选择一次更新背景模型中样本个数,加快因首帧存在运动目标和物体运动状态变更而产生的鬼影融入背景模型。实验表明,相比其他代表性算法,改进算法在加快鬼影融入背景模型和抑制背景动态干扰方面均有较好的表现,且提升了准确率、召回率,降低了假正率。     

基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频

为了进一步提升运动物体鬼成像视频的质量,根据视频中每帧都具有相关性的特点,提出了一种基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频的实时成像算法.即运用具有能量集中特点的多维矢量Walsh变换,将总数一定的Walsh基图样分成更少的组,使每组的有效基图样翻倍,再分别作用于目标物体,重构后得到数量少但成像质量更好的隔帧图像,再通过双向预测插值得到中间帧.使用该算法作用于像素为64×64的目标物体,可在实时状态下实现运动物体鬼成像的视频.在采样数量和采样时间不变的情况下,可实现高质量重构,得到了品质更好的鬼成像视频.     

局部窗口动态选择的RSF模型

RSF(Region-Scalable Fitting Energy)模型是一个著名的PDE(partial differential equation)图像分割模型,可以很好地分割非同质图像,但是该模型对初始轮廓线的选择敏感。针对此问题,本文提出根据图像的灰度变化信息动态选择高斯核函数窗口大小的改进RSF模型。实验表明该模型提高了RSF模型对初始轮廓线的鲁棒性。     

局部窗口动态选择的RSF模型

针对PDE(partial differential equation)图像分割模型-RSF(region-scalable fitting energy)模型对初始轮廓线选择敏感问题,提出根据图像的灰度变化信息动态选择高斯核函数窗口大小的改进RSF模型.实验表明,该模型提高了RSF模型对初始轮廓线的鲁棒性.     

基于嵌入式的实时视频采集与拼接系统的设计

视频拼接在日常生活中有着广泛的应用。提出了一种基于Linux和Open CV的嵌入式实时视频采集和拼接系统设计方案。该系统采用Tiny4412四核处理器,通过两个摄像头实时采集图像数据,然后结合Open CV库利用改进的算法对两幅具有重叠区域的图像进行拼接处理,包括特征匹配和图像融合处理,生成拼接图像,最后把拼接图像在LCD上实时显示。实验结果表明,采取的算法能够适应多种环境,很好的抑制鬼影,并且拼接速度能够达到实时系统的要求。     

象面照度均匀性分布(英文)

研究了改进象面照度均匀性的重要问题,其理论适合广角航空照相物镜和超广角鱼眼物镜。给出了轴上点,以及考虑象差渐晕和失真的轴外点的照度公式。     

浅析三峡地区旅游文化的开发——以重庆市丰都鬼文化为例

中国鬼文化源远流长,是我国传统文化的一个重要组成部分。从某种意义上说,它伴随着人类的起源而起源,陪伴着人类的发展而发展,因而对中国古代社会、政治、经济、思想等各个方面产生了广泛而深刻的影响。“鬼城”丰都更是鬼文化的集大成者。研究鬼文化的目的在于吸收其精华,使之为构建和谐社会主义服务。     

新型细菌幽灵疫苗的研究进展

细菌幽灵是革兰氏阴性菌被噬菌体PhiX174的裂解基因E裂解后形成的完整细菌空壳,可以作为一种候选疫苗.细菌幽灵是一种新的研发疫苗的策略,其本身所具有的佐剂性质可以加强免疫反应,包括T细胞的活化和黏膜免疫.因为细菌幽灵本身的和外源的抗原可以在细菌裂解之前就表达于膜复合物的表面,所以不同来源的抗原可以同时通过细菌幽灵呈递给免疫系统.细菌幽灵具有多种优势,包括生产方便、安全和可作为多价联合疫苗.