基于平面镜多次异面反射调制激光偏振的理论设计

激光是通过系统传播的光子受激发射放大光而产生,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,在通信、材料处理、图像记录、医学、数据存储和国防等方面做出了重大贡献.偏振是一种最重要的光学调制,常常用于现代激光技术、成像系统、光信息处理等领域.激光偏振调制是利用光学元器件对激光的偏振态和偏振方向进行调整和改变.激光偏振调制广泛应用在光波导、大地通信、光栅光学光刻等技术方面,目前常见的调制激光偏振的方法是使用偏振片或半波片进行调制,但使用偏振片调制激光偏振时存在严重的光强衰减,激光的利用率大大降低;而使用半波片调制激光偏振时,每一种型号的半波片对应一个光波波长.可见光波段的半波片比较常见,型号种类也较为丰富,但紫外光波段的半波片还比较稀少,且半波片的价格也十分昂贵,这些都导致了传统调制激光偏振方法存在诸如价格高、利用率低、工作范围小等不足.也有一些科研工作者利用光栅镜或复杂的理论论证,提高激光光源的偏振度,但这些方法相对较复杂,对工艺要求高.本文理论设计了一种基于平面镜多次异面反射的激光偏振调制装置,实现对激光偏振方向的成功调制.利用平面镜多次异面反射改变激光的偏振方向,从而实现对激光偏振方向从TE偏振到TM偏振以及从TE偏振到TE偏振的成功调制.该装置具有宽光波段工作、成本低廉等优势.     

聚合物分散液晶体全息光栅在1550 nm波长处选择性模拟

介绍了制作体全息聚合物分散液晶光栅的基本原理.根据光栅的衍射特性计算公式,利用matlab程序对H PDLC光栅在中心波长为1 550 nm处的波长选择特性进行模拟,并且进一步实现H PDLC动态光强增益均衡器功能.计算结果表明,在光栅条纹法线同光栅表面法线的夹角为150°、光线入射角度为0°、光栅厚度为40μm、折射率调制为0.005时,光栅在1 550 nm处的衍射谱线半宽度能够达到10 nm.     

光栅应用发展现状

衍射光栅作为一种重要的分光元件,经过几百年的发展,已经形成了很多种类,除了广泛应用于摄谱仪进行光谱分析之外,新型的光栅已大量用于激光器、集成光路、光通信、光学互连、光计算、光学信息处理和光学精密测量控制等各个方面.综述了光栅的研究历史和现状,介绍了光栅的主要性质和应用,并根据光栅的特点对光栅进行了分类.     

用二维全息光栅制作光学时钟分布中的全息光学元件

提出了用二维全息光栅制作自由空间光学时钟分布中的全息光学元件的方法.实验中采用类似于马赫 泽德干涉仪的光路;其中,物光为二维光栅中间的9个衍射级.分析了二维光栅各衍射级的衍射效率、位置及各衍射级之间的间距.初步实验得到了可产生二维3×3输出端的全息光学元件.理论分析表明,该全息光学元件可适用于3×3光敏面半径大于10μm的光探测器阵列.     

全息光栅实验系统的制作

基于全息光栅在信息光学及光谱仪中的重要地位,对全息光栅进行了理论分析,提出了一种新的制作全息光栅的实验系统.该实验系统的优势在于:将激光器发出的高斯光束改造成为均匀平面光波,以此平面光波作为光源可以制作出高质量的全息光栅.     

FOURIER光信息处理实验及其计算机模拟

光学信息处理具有速度高、容量大等优点。透镜傅里叶(Fourier)变换是其最核心方法之一。本文先给出Fourier变换光信息处理原理,并实现了对二维光栅图像进行不同方向上的狭缝滤波和圆孔光阑(低通)滤波处理的实验;再用Matlab软件对之进行了模拟仿真,模拟结果与实验结果相符,证明以此方法作为计算机辅助教学实验是可行的,不但能够加深学生对光信息处理原理的理解,同时还可以给出实际上难以实现的一些实验结果,如高通滤波、带通滤波和双孔滤波等。     

物理光学中黑白光栅衍射特征的计算机仿真

1 引言 近几十年来,现代光学最重要的进展之一就是光学信息处理和数字计算的飞速发展。光栅作为传统的光学器件,在众多领域里发挥着重要的作用。随着光产业的不断发展,人们对光栅这样一种重要的光学器件提出了更多也更加苛刻的要求。通常,在光栅衍射实验中,其实验条件是非常苛刻的,这将影响我们准确地分析和研究其实验结果。     

关于图象对比度的反转

本文以一矩形光栅物为例,从理论上分析了在光学信息处理中,通过空间频率滤波(仅滤掉零频分量)使图象对比度发生反转的条件.证明了当a/b<1/2时,图象对比度不发生反转.并用实验证实了结论的正确性.     

可用于制作波分复用器的非水溶性绿敏光致聚合物的研究

对一种非水溶性绿敏光致聚合物全息记录材料用作全息光栅型波分复用器进行了研究.该聚合物体系由单体、成膜物、引发剂、链转移剂及光敏剂等成分组成,它具有防潮、后处理简单、灵敏度较高和对514.5nm绿光敏感等特点.利用这种光致聚合物制作了适用于光栅型波分复用器的透射式全息光栅.根据研究,在理论上论证了该光致聚合物制作的全息光栅型波分复用器可以实现14~56个通道的复用和解复用,并认为该材料可以用来制作光栅型波分复用器.     

位相光栅的衍射光强

本文用波动光学方法导出了位相光栅的夫琅和费衍射光强公式,并对结果进行了讨论.发现位相光栅的衍射光强比非相位线光栅衍射光强大4倍,位相的变化对衍射光强起调制作用.     

一种CCD图像相关处理系统的FPGA+DSP实现

在卫星观测系统中,CCD相机对高精度图像实时跟踪时,为得到高信噪比高分辨率的图像,必须对图像进行实时相关处理.而现有软件实现速度不高,不能实现其实时性.本文在分析图像相关处理快速算法的基础上,使用Altera的Quartus Ⅱ软件,完成了其中的核心模块--FFT算法的硬件实现,提高了处理速度;并运用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时数字图像处理系统.文中给出了系统的硬件电路和软件算法模块.仿真和调试结果表明:用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以满足系统对图像进行实时处理的要求.     

基于啁啾光纤光栅的增益平坦滤波器

采用啁啾相位掩膜板和程控扫描曝光技术, 在经过载氢增敏化处理的普通单模光纤上制作出可以用于掺铒光纤放大器增益谱平坦化的啁啾光纤光栅增益平坦器（GFF）, 经该器件平坦后的EDFA增益谱在30 nm带宽范围内, 不平坦度<±0.3 dB.     

基于图像处理的钢棒自动打包计数系统的研究

研究了一种基于图像处理的钢棒在线自动打包计数系统.为该系统设计了一种可从复杂背景图像中提取圆形目标的分割算法,并对如何在生产过程中获得复杂背景下钢棒的清晰图像,提取钢棒不同规格的特征参数进行了讨论.系统采用模块化硬件设计, 图像处理软件满足实时检测的要求, 可以有效地检测出打包的棒材数量.     

模糊聚类方法在细胞图像分析中的应用

针对红细胞彩色显微图像的特点,利用表色系统转化可以实现降维、滤除噪声处理,演化模糊聚类准则函数,在确定有效性度量方式、算法实现图像分析后可以抽取相关图像层,对细胞图像处理有着积极意义．     

基于波片棱镜组合能量调节的切趾光纤光栅

为提高飞秒激光制备高反射率 FBG(Fiber Bragg Grating)的边模抑制比, 提出了一种基于组合二分之一波片和格兰棱镜调节激光能量的加工方法, 制备出了高反射率和高边模抑制比的切趾光纤光栅。 通过上位机输入切趾函数模型, 实时精确调节步进电机速度, 机械旋转二分之一波片位置, 实现激光能量沿光纤方向呈切趾函数分布, 从而在光纤纤芯中折射率调制区域呈切趾函数分布, 获得参数可调的切趾光纤光栅。 实验表明,该方法制备的切趾光栅在 1 550 nm 处反射率可达 70% , 边模抑制比超过 20 dB, 半高峰宽度 0. 35 nm。 对其温度和应力传感特性研究显示, 其温度灵敏度为 1. 529*10^-2nm/ K, 应力灵敏度为 1. 61 nm/ N。 该种方法制备的高反射率切趾光纤光栅有望应用于大功率、 窄线宽的光纤激光器以及高速精确传感解调系统中。     

光栅衍射的仿真实验研究

采用Labview图形化编程模拟光栅衍射光谱,可以非常方便地调节光栅常数、入射光波长、总缝数、单缝宽度、入射方向等参数,观察到衍射光强分布的相应变化,展示光栅光谱的全貌,便于分析衍射光栅的特点。这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解光栅衍射的特征和规律,提高教学质量。     

基于环形激光的光学系统及其性能评估

基于传统的点状或线条状激光视觉传感器信息量少、解释模糊以及跟踪方向单一等问题,利用正负透镜,开发了一种基于环形激光的光学扫描系统;研究了环形激光成像过程中的球差消除问题.结果表明,该光学扫描系统可以实现环形激光轨迹,球差足够小,能够用于特征提取以及焊缝识别与跟踪.     

基于激光传感器的智能车设计

本文设计了以飞思卡尔单片机MC9S12X128为核心的智能车系统,包括传感器信息采集与处理、电机驱动、控制算法及控制策略等方面。采用激光传感器采集道路信息并反馈给单片机控制系统,通过软件进行相关分析处理,通过速度反馈和PID算法控制舵机转向和智能车速度。通过实际运行验证,本方法使智能车运行稳定、可靠,其平均速度达到2.6m/s,得到比较理想的效果。     

B超影像采集工作站及DICOM接口设计与实现

为解决医院模拟B超诊断仪能够接入现有PACS系统 ,适应数字化与信息化发展 ,介绍一种基于PACS系统的B超影像采集工作站及其设计与实现 本系统作为B超诊断仪与PACS系统联接钮带 ,重点解决了B超图像的采集 ,存储与传输 在采集方面根据标准视频输入可实现单帧与动态多帧采集 ;在存储方面图像采用了标准DICOM图像格式 ;在传输方面采用了DICOM传输标准 ,实现了B超图像以DICOM规范与PACS系统进行数据传输 ,符合国际医学图像存储与传输标准 ,有利于B超影像工作站方便接入PACS系统 ,推动PACS系统在我国的发展 ,同时工作站增加了图像的后处理算法与数据库的管理 ,有利于医师的临床诊断与数据库管理