激光全息技术在防伪领域中的应用

阐述了激光全息术用于防伪领域的原理，介绍了用于防伪领域的几种全息术，如二维多层假彩色编码技术、真三维全息、真彩色全息术、合成全息术、动态全息术以及在全息标识上的加密技术等．探讨提出了多重全息防伪的新见解，并就多重防伪的实施方案作了讨论．同时，也从技术发展的角度，阐述了全息术在防伪领域里的应用前景．     

激光全息技术在防伪领域中的应用

立新离激光全息术用于防伪领域的原理，介绍了用于防伪领域的几种全息术，如二维多层假彩色编码技术，真三维全息、真彩色全息术，合成全息术，动态全息术以及在全息标识上的加密技术等，探讨提出了多重全息防伪的新见解，并就多重防伪的实施方案作了讨论。同时，也从技术发展的角度，阐述了全息术在防伪领域里的应用前景。     

基于编码超表面的三维孔径编码成像研究

针对雷达系统在微波频段对静止目标成像分辨率低的问题,基于超材料和孔径编码成像体制设计了一套三维成像系统,同时提出了一种三维成像的优化算法. 系统将立体目标所在场景划分为4个成像平面上的成像网格,利用编码超表面在不同编码时辐射特性的不相关性构造测量矩阵,实现了在Ka波段对静止目标的高分辨成像. 仿真结果表明,此成像系统能够对2 m距离内的静止目标实现准确重构,方位向分辨率为20 cm,距离向分辨率为10 cm.      

脉冲数字全息装置及控制系统设计

脉冲激光束具有良好的指向性和较强的峰值功率。针对数字全息的特点及应用,设计一种以脉冲激光器为光源,电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)为记录介质的数字全息实验装置,利用同步数据采集卡,采用软件外控的方式实现了激光器和相机二者的同步控制,记录并再现了全息图像。实验结果表明装置充分利用了脉冲激光的物理特性,结合高性能数字相机精准的曝光时间,提高了单幅全息图的成像质量。高精度同步时序控制系统的研发,使得实验装置能够以微纳秒量级的速度进行单幅或多幅全息图像的采集,为在瞬时动态条件下进行微观高速测量提供了技术条件。伴随数字全息与超短脉冲技术相融合,脉冲数字全息术将成为记录和再现超快动态过程的有力工具。     

菲涅尔数字全息成像研究

对透明物场的菲涅尔数字全息成像技术进行实验研究;完成全息物场的记录,使用菲涅尔数值算法和角谱再现算法分别从空域和频域再现了全息物场,对再现像采用数字图像处理的方法消除了零级衍射像,改善再现像的像质,并对菲涅尔数字全息术的成像特性进行讨论.     

三维光场的计算全息设计与再现研究

三维全息成像是利用全息术在空间形成立体图像的技术。一个三维物体,可以沿光轴方向分为一系列二维断层图像的组合。利用高效、快速的三维Gerchberg-Saxton算法,生成位相型傅里叶计算全息图,并加载在液晶空间光调制器上,理想地重构出高质量的三维光场,实验结果表明,图像清晰连贯,对比度高,噪声小。该技术在医学、军事、三维显示、微加工以及显微技术等领域有重要应用价值。     

基于超表面的极化可重构天线设计

设计了一种应用于WiMAX频段的极化可重构天线。天线由交叠放置的两个方环构成的“8”字形超表面和缝隙天线两部分组成，通过机械旋转超表面实现了线极化（LP）、左旋圆极化（LHCP）以及右旋圆极化（RHCP）三种状态的转换。仿真和测量结果表明，该天线实现了线极化和圆极化之间的转换，圆极化状态下的-10 dB相对阻抗带宽为35.4%(2.84 GHz～4.06 GHz),3 dB轴比带宽为10.2%(3.34 GHz～3.7 GHz)；线极化状态下-10 dB阻抗带宽为37.4%(2.74 GHz～4 GHz)。天线具有较好的辐射特性，工作频段内增益均高于6 dBi。     

基于全息RIS的太赫兹MIMO信道估计研究

基于全息通信研究的大背景,提出了可重构智能表面(RIS)的全息版本。推导出了全息RIS的光束模式,并通过分析表明,理想全息RIS的光束模式可以近似于具有更实用硬件架构的超密集RIS的光束模式;提出了一种闭环信道估计(CE)方案,是以有效估计表征全息RIS辅助的THz大规模MIMO系统的宽带信道;为了减少导频开销,利用THzMIMO信道在角域和延迟域中的双重稀疏性,引入了一种基于压缩感知的CE算法。仿真结果证明,全息RIS优于非全息RIS,提出的CE方案有效。     

2021年可重构智能超表面技术热点回眸

 2021年是可重构智能超表面技术井喷的一年。作为未来无线网络研究中可能出现的新兴范式，可重构智能超表面有望通过软件编程的方式实现对电磁波的灵活操控，从而构建智能无线环境。盘点了2021年可重构智能超表面技术研究的关键热点，围绕其与通信前沿技术的融合，简述了其多输入多输出技术、非正交多址技术、移动边缘计算技术和无人机技术的融合方面的进展。     

成像板在超强激光与等离子体相互作用产生超热电子研究中的应用

成像板（image plate,IP）具有动态范围宽、量子效率高、线性度与灵敏度好以及可重复使用等优良特性,在物理实验研究中具有很大的应用潜力．将成像板技术应用于超短超强激光与等离子体相互作用实验中产生的超热电子的诊断,研究了相互作用中产生的超热电子的空间分布和能谱．该技术的引入为激光等离子体领域的研究提供了强有力的实验手段,提高了实验效率．     

超构表面设计及其应用

超构表面作为二维形式的超构材料,在分界面处可以对透射、反射电磁波产生特定的相位分布,因此能够灵活调控电磁波前。超构表面的低剖面二维平面结构,在电磁调控领域具有广泛的应用前景,一系列的超构表面应用应运而生。主要介绍了超构表面的设计发展以及其应用,主要包括天线应用、RCS减缩、特殊波束、有源超构表面等4个方面。首先,在天线应用方面,超构表面可用于实现高增益透镜和极化转换功能;其次,从吸波型和散射调控型2种不同工作机理的角度介绍了应用于RCS减缩的超构表面;然后,针对特殊波束,主要介绍了超构表面在涡旋波束和全息成像中的应用;最后,从加载不同有源原件的角度分析有源超构表面的发展,并未来超构表面发展值得深入研究的方向。     

全息术的新进展

近年来，全息术在制造方法和应用领域取得了一系列突破性进展，使得全息术重新成为世界各国关注的一个研究热点．在简要回顾半个世纪全息术发展历史的基础上，重点介绍了近十多年来全息术领域中比较有影响的研究成果，展望了全息术的未来发展方向．     

基于迂回相位和几何相位复合的散射调控超表面

提出了一种基于迂回相位和几何相位复合的电磁散射调控超表面设计方法,以实现不同入射角下对电磁波的独立调控。作为设计实例,采用能够实现宽带极化转换的开口谐振环(SRR)作为超表面结构单元,通过移动和旋转SRR同时引入迂回相位和几何相位,构成超表面反射相位设计方案。当电磁波垂直入射到超表面时,几何相位设计使得散射波分裂为两束,实现了分束功能;斜入射时,大部分散射波被引导至-1阶衍射通道,通过迂回相位设计实现了波束偏折功能。仿真和测试结果均验证了其良好的散射波束调控性能。基于几何相位和迂回相位的散射调控超表面设计方法丰富了超表面操纵电磁波的自由度,并可进一步与传输相位、共振相位等复合推广到全空间散射波束调控超表面设计。     

基于全息技术的防灾4D交互设备设计

分析防灾性设备的发展现状,探索其在交互设计及用户体验上的不足。探讨全息技术下的防灾方式的交互性、真实性及实用性,从而提出适应防灾教育的交互模型及全息4D交互设备范例。通过对灾害情景的特征分析,构建灾害情景下的人、环境、物体的动态发展状态。并以叙事性设计为基础,设计灾害体验的交互逻辑构架,提出防灾的交互流程模型和全息情景下动态灾害场景的构建要素。并以地震为例,设计以全息投影技术为核心的"情景-应对"式防灾4D交互设备。防灾设备设计中应充分考虑非常规突发事件中事物的动态变化。利用全息投影技术及交互设计,能够构建具有反馈调节的灾害场景,实现可交互式的灾害实景体验,获得有效的防灾实践经验。     

数字实时全息对物体微小形变的测量研究

本文介绍了实时全息法和数字全息法的发展近况,实验中以透明物件横向受压产生形变的过程,采用数字实时全息干涉摄影系统记录试件应力场分布及其变化,用MATLAB编程处理视频文件连续的呈现出物体的实时变化情况.     

低信噪比条件下的平面等效源近场声全息方法

为提高低信噪比条件下的近场声全息成像效果,提出一种低信噪比条件下的平面等效源近场声全息方法,其将近场声全息对声场还原度高的优点和声源定位方法抗干扰能力强的优点相结合。该方法首先结合压缩感知技术的正交匹配追踪算法,在未知声源数目情况下求出虚拟声源在平面分布,再利用传导矩阵求出近场平面声压分布。通过仿真分析金属弹性材料壳体振动的近场声辐射,将该方法与Fourier变换方法、常规边界元方法以及传统等效源方法的近场声全息效果相比较。仿真实验表明,该方法性能可靠且具有较强的抗噪能力,可作为低信噪比条件下平面近场声全息方法的一种有效补充。     

频闪全息图的分析技术

本文讨论了频闪—时均法、宽脉冲法判别频闪全息干涉图的零级条纹的技术,从条纹函数理论出发,提出了实时频闪全息的零级条纹判别技术和条纹漂移计量术两种新的频闪全息分析技术。这两项技术简单实用,解决了频闪全息图判别零级条纹的困难、同时消除了实时全息原始条纹对定量分析的影响。     

光全息技术辅助扬声器设计

高保真重放系统扬声器是高级音响设备的最基本的元件之一.扬声器的发声主要靠两个方面,一是音圈的振动转换为扬声器纸盘的振动,二是纸盘的振动推动空气运动,产生声波及声压.理想的情形,在各种声波频率下,纸盘均应作活塞式振动.此时,纸盘幅射声波面积为最大,声压也大;此外,声压也和振幅有关.振幅愈大,声压也愈大.所以声压和纸盘的净体积速度有关.当声压高且频率特性曲线为水平直线时,质量较为理想;如在某频率时振膜上某部份不振,或振膜上各部份产生相互反向振动.则这频率的声压突然大幅度下降,同时产生高次谐波而使音质变坏。在扬声器中提高声压.避免声压频率特性曲线出现谷点是提高质量的关键.