全息云纹干涉法测定高温合金断裂特性的实验研究

采用激光云纹干涉装置对高温合金材料在高温下的断裂韧性进行了测试.利用电化学方法直接在被测试样表面刻蚀零厚度光栅,拓展了高温合金云纹干涉法的研究空间,应用计算机CCD成像系统采集和分析莫尔(Moiré)条纹,测试结果表明云纹干涉的图像质量和测量精度均有提高.     

基于光学捕获原理的光波粒二象性演示实验装置

首次将光纤光镊技术应用于光的波粒二象性演示实验,实现了光波动性与粒子性的同时演示.基于光学捕获技术,实现了对微粒的三维空间捕获、定位和移动,演示了光的粒子性.基于光束干涉测量技术,实现了对光纤端和捕获粒子表面反射光束干涉信号的记录和检测,演示了光的波动性.该实验装置具有成本低、体积小、集成度较高的优点.     

空间光调制器衍射场的分析

研究了空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)的衍射场分布,应用标量衍射理论分析了空间光调制器的傍轴衍射.将复杂孔径视为若干个矩孔的叠加,基于矩孔的菲涅尔衍射可以逐点计算复杂孔径的衍射场.建立了空间光调制器衍射的数学模型,利用计算机数值仿真了空间光调制器的衍射,输出了仿真衍射图样,仿真结果...     

用于射电频谱分析的高分辨率TeO2声光偏转器

七十年代前后,由于新型固体声光材料的发现和高频超声技术的进步,声光技术得到迅速发展.随机光偏转和多频谱工作模式以及小信号工作时的优良线性,为电信号的光学模拟过程提供了很好的方法.     

基于相位扰动的无线通信信号抗干扰自动控制研究

为减少通信干扰,保证信息有效传输,提出基于相位扰动的无线通信信号抗干扰自动控制方法。通过分析信道衰落特点,建立信道模型,从自相关性、功率谱密度和电平通过率等方面提取信道统计特征,提供相位调制依据。利用深度学习算法归一化处理信号功率,确保信号功率强度统一。将处理后的信号作为学习网络的输入项,经过不断学习,判断信号是否受到相位扰动干扰。利用可调谐光延迟线、拉伸器、控制器与偏置器等设备构成相位调制器,设定输入光场形式,确定调制器信号格式,针对相位扰动现象,通过调制器调整相位,实现信号抗干扰自动控制。仿真实验证明,本次研究所提方法降低了传输误码率,当受到干扰时可快速恢复正常通信,自动控制效果满足高质量通信需求。     

基于移频外差的高速光电子器件自校准高频分析

高速光电子器件是大容量光通信系统和宽带微波光子系统的基础,器件的高频响应测量对于实现电光和光电转换具有重要的意义.为此,基于光外差理论提出了移频外差方法用于实现从光域光谱到电域电谱的映射,在电域获得光谱和电谱的联合分析.实验中,通过配置电域谱线的频率关系,利用移频外差将所需光载波和边带从光域映射到电域,实现了高速马赫-曾德尔调制器、相位调制器和光电探测器的自校准高频测试,获得了马赫-曾德尔调制器的调制指数、半波电压和啁啾参数、相位调制器的调制指数、半波电压以及光电探测器的响应度等多种高频参数.结果表明,该方法具有宽频段、高分辨率、多参数、自校准测试的优点.     

基于Origin的牛顿环实验仿真

根据光的干涉原理,以牛顿环干涉实验为例,介绍利用Origin软件实现光学实验仿真的方法.通过改变凸透镜曲率半径、介质折射率、入射光波长和薄膜厚度等参数,观察到等厚干涉图样的相应变化,为光学的理论分析与实验教学提供便利.该方法避免了复杂的编程,实现过程简便易学.     

编码器光电信号参数变化对莫尔条纹质量的影响

提出一种光电轴角编码器动态精度检测的简便、易行的方法.该方法以liddsjou图形为基础,即使在不等速旋转条件下,也能对编码器光电信号的动态参数进行分析.光电轴角编码器的莫尔每纹信号质量是细分误差大小的决定性因素.提高编码器精度可以通过减小细分误差的方法来实现,即:提高莫尔条纹信号质量.建立了莫尔条纹信号的数学模型,利用VB编制的仿真程序模拟编码器光电信号参数变化对莫尔条纹信号质量的影响.对直流电平偏移、信号幅度不等、信号不正交、信号含有高次谐波等,进行了计算机仿真,由仿真结果可对光电信号参数偏离理想值的情况作出判断,实现了对编码器莫尔条纹信号质量的检测,对编码器动态精度检测具有重要意义.     

基于几何光学近似迭代的多重散射波面分析

为了解析环状光在散射媒质中的传播特性,本文提出了以几何光学近似为基础的波面分析法来进行分析.该方法主要以几何光学近似法为工具计算散射粒子的前方散射光,并运用迭代计算的方式实现多重散射模型的波面分析.本文运用该方法计算了散射媒质中的透射率以及环状光在散射媒质中的散射强度波形.计算结果与实验结果一致,散射媒质在特定的距离以...     

基于灰色(1,1)模型的近场源高阶特征估计

近场源的高阶特征参数估计是阵列信号处理的重要内容.通过对近场源高阶特征参量估计可以实现对波达方向(DOA)的频率估计、时延估计、运动目标的多普勒估计.传统的近场源特征估计算法采用单频特征估计方法,无法实现对信号各个参量的联合估计.该文提出一种基于灰色(1,1)模型的近场源高阶特征估计算法.构建近场源的参量估计数学模型,通过空间谱估计方法,实现对空间信息的获取,利用信号子空间和噪声子空间的正交性,通过改变灰色(1,1)数学模型来减少对高阶特征参量不平衡敏感性,实现高阶参量联合特征估计.仿真结果表明,采用该算法进行近场源的高阶特征参量估计,能较精确的估计出两个信源的方位角、距离和频率三维参数,在雷达、声纳、通信等信号与信息处理中展示了较好的应用价值.     

波导电光Bragg光栅透镜的设计与制作

本文探讨一种新型的波导透镜——波导电光Bragg光栅透镜.这种透镜制作工艺简单,易于同其他集成光学部件集成.我们得到的透镜具有焦距f=40mm,焦斑直径14μm.     

基于PbS掺杂少模光纤的线偏振模放大

本文采用改进的化学气相沉积（modified chemical vapor deposition,MCVD）法制备了一种新型少模光纤——硫化铅（PbS）掺杂少模光纤,研究了该光纤的荧光特性,并基于空间光调制器搭建了少模光纤放大系统,测量了光纤的模式增益特性。实验结果表明：在980 nm激光泵浦下,该光纤表现出超宽带近红外发光,光谱范围为1 050~1 650 nm;在1 540~1 560 nm波段范围内,实现了LP₀₁和LP₁₁模式放大,平均模式开关增益为4.5 dB,差模增益小于0.6 dB。该光纤为模分复用系统实现宽带模式放大提供了可行性。     

同时传输无线和有线业务的光纤无线通信系统研究

提出了一种新的同时传输有线业务和无线业务并能实现波长重用的ROF通信系统,而且通过系统仿真证实了系统可行性.基于MZM调制器的光载波抑制方式产生毫米波,这样有线、无线信号就共享同一传输信道,充分利用了通信带宽,也大大减少了通信的成本,而且实现了波长重用,简化了基站设计,降低了基站成本,提高了混合网络的实用性.     

激光全息图象的印刷

<正> 随着光学技术的发展,一种能清晰地复制三维图象的技术,已经展现在我们面前。这就是全息图象的复制。由于它能够大批量的复制,人们也称它为全息图象的印刷,这是八十年代图象印刷家族的新秀。一九六○年世界上第一台激光器在美国问世后,英国科学家丹尼斯·盖伯发明的全息照相术得以实现。这种能清晰地复制三维图象的技术,不同于传统照相方法的波前纪录和重现技术,其基本原理是用两束波长完全一致的单色光(物光和参考光),在涂有全息记录介质的光刻胶干板上干涉,以干涉条纹的形     

光子与弱引力场

使用几何光学的方法研究光跟引力场之间的相互作用,得到了在引力场中光的速度,从一个新的角度讨论了ReissnerNordström度规中光的偏折和雷达波延迟,从而验证了广义相对论.另外,几何光学的方法新颖简洁,在其他研究领域也有应用前景.最近讨论非常热烈的课题——强光在等离子体中传播的几何光学及度规光学问题——原则上是可以应用本文提供的新方法.     

单泡声致发光角关联度测量实验

建立了一套完整的声致发光的实验系统,利用该系统实现了稳定的单气泡声致发光达到1h以上,并在此基础上通过示波器观察和符合计数两种方法来证实声致发光的驱动超声频率与发光频率具有一致性的特点,在此基础上,以驱动超声信号作为数据获取系统的开门信号,利用11个光电倍增管对发光信号进行测量,得到在声致发光的过程中存在着非球形状态的结论.这为单泡发光能量聚集形式的研究提供了可能的依据,同时这些结果也有助于进一步了解单泡声致发光的发光机制.     

混沌光的杨氏干涉条纹

本文提出了混沌光的一种理想微观模型，在此基础上运用统计方法推出了混沌光呸杨氏干涉条纹的强度空间分布及可见度，给出了一幅从微观到宏观的清晰物理图表。     

光学触摸技术的最新进展

相对于电阻式、电容式触摸屏,光学触摸屏具有耐磨损、抗电磁干扰、响应速度快等优点。但是由于传统扫描IR触摸屏存在体积大、抗杂光干扰能力差、不能实现多点触控等缺点,不能在移动设备上推广使用。随着技术的进步,涌现了多种新型光学触摸技术,解决了传统红外触摸屏的缺陷,为在移动设备上使用光学触摸屏带来了可能,并将提供与电阻、电容式触摸屏不一样的用户体验。     

纤维集成式光流控传感器

纤维集成光学可方便地实现器件的光耦合,显著提高光流控器件的集成度,在光流控器件领域有重要的潜在应用价值.微结构光纤具有μm量级的孔道结构,容纳气体/液体的体积可低至μL(nL)量级,是痕量检测的理想载体.这种一维孔道结构为样品与光波导提供了长程作用场所,突破了传统光纤光学的局限,在分析检测研究领域显示了无可替代的优势.以空心双芯光纤及悬挂芯光纤为例,介绍几种纤维集成式光纤内光流控器件,通过折射率、气压、化学发光、荧光检测以及在线电泳分离检测的几个简单模型,说明了基于特种光纤的"纤内"微流检测结构及功能的实现。     

未来的互联网:光Internet

<正> 光Internet又称光IP网,即直接在光网络上运行的Internet。在光Internet中,高速互连设备通过光学联网技术被互连在一起,它们可以与光学介质直接连接,或与一个光学网络层连接,这个光学网络层包括互连设备和SDH(同步数字系列)网络要素,并能为不同的客户机提供波长路由器的选择功能。交换机或