基于双光栅单色仪的紫外转动拉曼雷达的模拟计算

转动拉曼测温激光雷达经常用双光栅单色仪来分光,532 nm双光栅单色仪通带较宽,以致白天工作时输出信号混合了较强的天空背景光,无法准确测量白天的大气温度。355 nm双光栅单色仪具有通带较窄、波长短、接收视场角小的特点,减小了背景光干扰,可用于白天温度的测量。紫外双光栅单色仪由光纤、透镜、光栅组成,对它们的参数进行了选择,估算了带外抑制比。对紫外转动拉曼激光雷达系统进行了分析及数值计算,结果表明在激光脉冲能量300 m J,望远镜有效口径356 mm,测量时间20 min的条件下,在晴朗的天气,白天到6.9 km晚上到8.2 km温度测量精度可达到1 K;在有云的天气,白天到3.6 km晚上到4.2 km温度测量精度可达到1 K。     

激光倍频截止滤光膜研制

本文介绍长波通和短波通截止干涉滤光膜系的选择,并对其通带和截止带的特性进行了计算。采用插入匹配层的方法来提高通带内特定波长的透射率。初步研制结果:长波通截止干涉滤光膜在反射带530nm 处的反射率 R 大于99%,通带1060nm 处的透射率大于97%。短波通截止干涉滤光膜在反射带1060nm 处反射率大于99%,通带530nm 处的透射率大于97%。     

基于波长颜色映射关系的白光干涉及衍射图样仿真

依据建立的可见光波长与MATLAB色谱矩阵参数的映射关系,把按照真实实验参数计算获得的杨氏干涉实验干涉图样的强度分布,变成了用于干涉图样显示的色谱矩阵,从而实现了单色光杨氏干涉实验的计算机写真;以同样的方式获得了单色光圆孔夫琅和费衍射实验的计算机写真。以此为铺垫,根据颜色匹配理论和计算机颜色显示的叠加原理,用波长分别为700 nm(红)、546.1 nm(绿)和435.8 nm(蓝)的光谱色为三原色匹配等能白光,实现白光杨氏干涉和圆孔夫琅和费衍射图样的计算机仿真。这种方法可广泛用于与可见光有关的色散、激光传播规律、空间滤波等物理现象讨论与分析。     

大气水汽探测拉曼激光雷达系统仿真设计

设计了发射波长为532nm测量大气水汽的拉曼激光雷达系统. 结合系统误差理论分析,验证系统夜间测量水汽的高效性和白天测量水汽的可行性. 通过对比不同发射波长的拉曼激光雷达系统的回波信号与信噪比,得出最优系统参数能够实现白天0~4km、夜间0~9km的探测,该系统探测性能优于266nm或355nm的测量系统,特别是夜间探测大气水汽更为高效. 为实现单波长测量大气参数（温度、气溶胶和水汽）提供了一个可行性设计.      

宽视场静态傅里叶变换干涉系统的研究

本文设计了基于干涉条纹空间相干性的宽视场静态傅里叶变换干涉系统,采用静态结构取代传统机械扫描,最终完成光谱分布函数的获取。给出了系统的结构设计,通过实验对650 nm激光产生的干涉条纹进行傅里叶变换,最终获得其光谱分布,证实系统的可行性。     

基于光线追迹非同轴激光雷达重叠因子影响因素的分析研究

重叠因子是影响激光雷达系统探测近距离大气的一个关键因素,对其进行精确计算有利于获得更准确的探测结果. 为此,提出了一种通过光线追迹获得非同轴激光雷达系统重叠因子的仿真方法. 该方法利用ZEMAX分别对载入真实机械结构的发射系统和望远镜接收系统进行光线追迹,确定出同一距离处激光强度分布和望远镜的视场函数分布,通过计算重叠区域被望远镜视场函数加权后的激光强度占激光总强度的比例,可得到该距离处的重叠因子,最后通过不同距离处的重叠因子拟合出完整的重叠因子廓线. 此外,利用此方法对一套激光雷达系统进行了几何因子廓线仿真,并分析了系统轴间距、光轴失调角度、激光发散角、望远镜视场角以及次镜机械遮挡对系统重叠因子廓线的影响. 仿真结果表明当激光光轴偏离望远镜光轴的角度等于望远镜视场角和激光发散角差值的1/2时,远场的重叠因子不能达到1,这对激光雷达系统的设计和安装提出了更高的要求.      

钠原子滤光的太阳高光谱分辨成像观测

本文介绍基于钠原子滤光器的太阳高光谱观测原理及其典型透射谱型,并介绍观测到的全日面光球层顶部/色球层底部的太阳像.与常规光学干涉滤光相比,钠原子滤光透射峰值正好对应太阳夫琅和费D线的线心位置,因此能长期稳定对太阳进行高光谱观测;超窄带宽的滤光更有利于观测太阳大气诸多细节,如谱斑及其亮网络结构等.用原子滤光(589 nm)在武汉获得的全日面图像与SDO卫星在太空观测(AIA 160 nm真空紫外波长)的结构和细节极为相似,其原因在于两者对太阳大气观测的高度层次类似.因此,本文为高光谱分辨太阳大气精密高度层次的长期稳定观测提供一种有效手段.     

稳态大视场偏振干涉成像光谱仪的通量分析

在简要论述稳态大视场偏振干涉成像光谱仪（ＳＬＰＩＩＳ）的干涉成像原理的基础上,重点对稳态大视场偏振干涉成像光谱仪的通量进行了分析和计算,在考虑透射比的情况下,推导了偏振器偏振化方向及二分之一波片的光轴取向偏离理想方向时通量随偏角的变化关系,给出了最大调制度情形下的通量数值,这种稳态大视场偏干涉成像光谱仪适用波长范围广,具有结构简单、超小型和大视场补偿功能,突出了高稳态,高通量的显著特点,特别适合航     

三元组合双折射滤光片优化设计

介绍一种利用单轴晶体的双折射效应及偏光干涉原理设计的三元组合的石英晶体双折射滤光片．给出了双折射滤光片的滤光原理,并分析它的参数特性．通过实验给出了三元组合双折射滤光片的透射曲线,其透射光谱带宽较窄,次峰被抑制在10％以下．用在脉冲激光器中时,具有450nm宽调谐范围．在设计时采用了法布里玻罗来压窄线宽,达到5nm以下．     

衍射极限倍因子M2的实验测量

目的测量He—Ne激光器（波长632．8nm）和半导体激光器（波长650nm）的肘。因子。方法根据ISO／TC172／SC9／WG1 N80文件对M^2因子的测量原理及要求，用美国Spirieon公司生产的LBA-300PC激光束分析仪，沿光传播方向在不同z位置，测出光束宽度，由测量数据进行双曲线拟合，确定束腰直径和远场发射角，计算M^2因子。结果所测全内腔玻璃外壳He—Ne激光器的M^2=1．422，半导体激光器的M^2=1．599。结论市场上流通的He—Ne激光器和廉价的半导体激光器大都可以用于医学应用，不适于用作干涉计量或全息照相等方面的应用。     

激光模拟器光靶信噪比研究

本文在分析了激光模拟器光靶材料、激光信号和噪声特性的基础上,提出了一种光栏滤波和干涉滤光相结合的方法,通过实验验证,在强太阳光直射的情况下可以提高信嗓比2～3个数量级。     

光度色度仪器中探测器的光谱灵敏度匹配

系统介绍光度色度仪器中探测器的光谱灵敏度的匹配方法，指出其关键是正确地设计一组与光探测器相匹配的滤光器。文中对滤光器的理论设计和实际测试进行了详细的分析和讨论，并以实例说明。     

基于极化捷变编码技术的雷达抗欺骗干扰研究

为提高雷达系统对欺骗性干扰的抵抗能力,提出一种基于极化捷变编码技术和匹配思想的抗干扰方法。通过发射极化捷变信号,将回波的幅度和相位与目标的先验信息进行匹配,从而提高系统在干扰环境下对该目标的检测能力。MATLAB仿真表明:该方法可在低至0.4 dB的信干比下检出目标,具有较高的实用性和稳定性。     

声光器件及其在大学物理实验中的应用

该文首先阐述了声光效应的概念；然后较详细地介绍了声光调制器、声光偏转器和可调谐声光滤光器三种声光器件；最后通过声光法测声速、声光偏转和声光可调谐滤光器测原子光谱三个实验，探讨了声光器件在大学物理实验中的应用。     

基于液晶波片的双折射滤光器的机械结构设计

传统Lyot型地基Hα双折射滤光器通过机械旋转1/2波片调节滤光器的透过波长,达到滤光的目的。在利用液晶波片的延迟相位随驱动电压变化的特性下,替换旋转1/2波片,改进滤光器机械结构,减小滤光器的空间体积,增加滤光器的空间可靠性,为空间使用做好地基基础测试。综合考虑晶体安装,配合,结构的密封设计,温控系统,滤光器的空间尺寸与固定等因素,利用Solid Works软件进行机械结构设计及优化。液晶波片的双折射滤光器的体积与传统1/2旋转波片的双折射滤光器相比,晶体室从多级组合式改为两个半圆柱组合式结构,减少了旋转玻片及旋转电机的使用,简化了机械结构,减小附加震动,减轻了载荷重量,降低能耗。设计结果达到仪器的小型化和轻型化。     

国内期刊亮点

正新型原子滤光器滤波带宽接近原子自然线宽超窄带光学滤光可以有效抑制背景光,同时读取微弱的信号光。激光雷达、大气遥感、激光和量子通信等领域的实践表明,利用吸收、发射及内部能量转换等物理特性的原子滤光是实现超窄带光学滤光的理想方法之一。原子滤光器能够有效地进行频谱滤波,提高光学信号的探测灵敏度。为了探索超窄带光学滤光在基于原子系综的量子存储器、窄带单光子源等领域的新应用,     

检测微表面形貌的Mirau相移干涉轮廓仪

基于Mirau双光束干涉,研制了检测微表面形貌的Mirau相移干涉轮廓仪.柯拉照明提供被测面均匀的照明,干涉成像系统是长工作距无限筒长干涉显微镜结构,由Mirau干涉物镜和镜筒透镜组成.物镜由光焦度较大的正光组和光焦度较小的负光组组成.轮廓仪的放大率为-10,数值孔径为0.3,工作距5mm,视场0.64×0.48mm2,中心遮拦0.129.相移器为电容式闭环控制的压电陶瓷传感器.通过6幅光纤连接器端面的干涉图,经6步相移法得到其表面形貌.实验结果表明,Mirau干涉轮廓仪的横向分辨率为0.875μm,垂直方向的测量范围为5.3μm,重复测量精度为1.7nm.     

全息光栅干涉法测量曲面形貌的理论研究

基于光栅原理，提出一种可用于任意曲面形貌测量的全息光栅干涉的新方法，给出了光学原理实验系统，系统中采用氦氖激光为光源，反射型柱面全息衍射光栅为标准器，并用计算机软、硬件对光栅信号进行细分处理．实验表明，系统可获得较宽的动态范围和较高的分辨率，可用于测量曲面形貌．     

基于RBF神经网络的DS—CDMA多用户检测

多用户检测技术是CDMA系统抑制多址干扰，克服远近效应的关键技术．采用RBF神经网络作为DS—CDMA系统的多用户检测器，给出在同步高斯信道条件下RBF神经网络多用户检测器原理图，并分析了利用RBF神经网络进行多用户检测的原理．通过仿真实验证明，讨论的RBF神经网络多用户检测器能够得到优于匹配滤波器接收机的误码率检测性能．     

量块中心长度绝对测量中干涉条纹的自动判读

利用高分辨率的图像采集系统读取干涉条纹,是提高量块长度测量准确度的前提条件。该文介绍利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用快速傅里叶变换分析干涉条件方法,分析并解决量块中心长度的自动测量。系统采用了２个频率稳定的激光器,提高了视场照度和相干强度。分别在２种波长下,自动测量量块中心干涉条纹小数部分。仪器由ＣＣＤ摄取干涉条纹,计算机计算量块中心条的位置。该方法不但提高仪器的自动化程度,而且能够提高测量