利用CCD测量单缝衍射光强分布

利用一种新型半导体集成光电器件,即CCD(ChargeCoupleDevices)电荷耦合器件,并通过CCD专用接口卡来直接测量单缝衍射光强分布,实现测试数据自动采集和实验结果自动输出。叙述了线阵CCD测量光强度的原理,分析了系统的软、硬件设计及测试结果。     

衍射光强分布规律的计算机采集与分析

指出了测量衍射光强分布规律的传统方法 (即螺杆带动光电池法 )产生较大误差的主要原因 ,介绍了利用CCD器件对衍射光强分布进行采集的原理、实验装置和调试要求 ,得到了不同缝宽的单缝和双缝衍射光强的分布曲线 ,计算了这些光强分布曲线的相对光强和相对光强分布 ,并与理论值比较 ,求出了相对误差。     

线阵CCD光谱仪设计与实验

应用光谱特征对物质成分与含量进行检测是现代光谱测量技术的重要应用,本文给出了一种使用线阵CCD的光谱测量系统设计与实现方法.系统使用光纤束进行导光、平面衍射光栅对采集到的光分光后,由线阵CCD进行光电转换并获得相应光强分布数据,使用小波变换方法对光强分布数据处理后得到光谱数据.实验结果表明,本文提出的方法可行、数据可靠,可实现不同珠宝石材的区分,达到使用光谱检测技术对宝石鉴定的目的.该系统具有测量可靠、使用便携、生产成本低等优点,可作为珠宝行业专业检测仪器,对珠宝石材种类进行快速鉴别,具有很广阔的应用前景.     

用二相双列线阵CCD器件实时采集衍射图样

采用二相双列线阵CCD器件 ,配以CCD专用采集卡 ,对He -Ne激光经双缝所生成的夫琅和费衍射图样进行了实时采集与测量。介绍了该方法的结构原理、实验装置和测量要求。通过将测量值与理论值比较 ,发现采用微机测量双缝衍射光强分布规律不仅速度快 ,而且测量准确度高     

二元光学在强激光波面整形中的应用

文章首先介绍了二元光学波面整形器件的理论基础。在分析GS、YG等正反迭代算法存在问题的基础上，提出三种优化算法，即全局/局部联合搜索算法（GLUSA）、爬山-模拟退火混合算法及多分辨率的混合优化算法。以惯性约束核聚变中光束匀滑为例，进行了二元光学器件的位相设计，获得了良好的位相结构与焦斑性能。采用旋转镂空掩膜板制作了准连续位相器件，并利用CCD与多种光强衰减片进行焦斑光强测量。实验结果表明：获得了较好的顶部均匀性、陡边、小旁瓣、高主瓣能量利用率以及光斑中心没有锐脉冲的光强分布。     

Bessel光束经柱透镜的衍射光场

基于空间域中的广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论,导出Bessel光束通过柱透镜光强分布表达式,利用计算机模拟不同传播距离处的截面光强分布.利用轴棱锥产生Bessel光束,光束经过焦距为130 mm的柱透镜,用CCD拍摄柱透镜的后不同传播距离的处光强分布.结果表明:实验所得结果与理论模拟吻合,Bessel光束经柱透镜后将产生唇状焦散光束.     

线阵CCD在折射率测量中的应用

提出利用线阵CCD传感器作为反射光或折射光的光强分布接收装置的折射率测量方法,研究了如何根据光强的空间分布曲线确定布儒斯特角或临界全反射角的定标方案,讨论了测量结果可能达到的精确度。     

硅光电管光电转换特性的测量分析及应用

<正>近年来硅光电器件在各种仪器仪表上的应用日益增加,为了进一步研究硅光电管的光电转换特性,我们对硅光电二极管和硅光电三极管进行了实验测量.经过分析和研究,发现了有用的特性.可利用这些特性作电阻开关计、测量光强等应用;利用光电转换技术可以开发多种应用产品,用以测量光源的强度分布,物体的反光度、照相底片     

光电子耦合器件图像传感研究进展及现状分析

讨论光电子耦合器件CCD的基本结构和作为图像传感器件的工作原理，分析传统光电子耦合器件存在的问题，介绍光电子耦合器件CCD在光电子领域的多种应用和研究新进展．     

J-TEXT托卡马克上的可见光CCD成像系统

在中型聚变实验装置J-TEXT托卡马克上成功地研制了一套可见光CCD(12harge Coupled Device)成像系统.该系统可沿切向实时观察整个等离子体横截面的可见光辐射图形.该系统的核心器件CCD相机分辨率为659×494,最高帧率110f/s,可按选择捕捉彩色或黑白图片.详细地描述了该成像系统的组成、CCD相机的控制流程以及实际应用的结果.该系统能直观地展现等离子体放电过程,是J-TEXT装置放电运行中必备的重要诊断手段.     

CCD像元尺寸对移相干涉术相位测量精度的影响

针对移相干涉术中CCD探测器采集高密度干涉条纹的过程,对影响相位测量精度的主要因素进行了理论分析和仿真研究.结果表明,随着CCD像元尺寸及随机噪声标准差的增大,CCD探测得到的时域光强信号信噪比降低,引入的相位测量误差也增大.当信噪比约高于24时,相位测量精度可优于π/50rad,折合成光程差即优于λ/100,为后续研究扩展移相干涉术的测量范围提供了理论上的定量依据.     

由水中气泡界面识别的散射光判定入射光强

光源的选择对研究水中气泡界面的光强非常重要。研究水中气泡流体可视化PIV技术时,如果CCD探测器已经获得某散射光的强度,反推照明光源的强度,这为流体可视化技术提供选择光源强度和光源位置的理论依据。首先导出散射光线与入射点的夹角公式,明确任一散射光的位置;再由CCD探测器获得某次散射光的强度,利用菲尼尔公式并考虑光的吸收导出入射点光源的光强公式;最后通过实验获得实验结果与理论值相吻合。     

CCD摄象法测量有机聚合物光波导传输损耗

研究了一种测量有机聚合物光波导传输损耗的方法－ＣＣＤ摄象法。通过对波导传输线进行数字成像，根据传输线上的光强分布拟合出光强传输衰减曲线，计算出波导的传输损耗。与传统方法相比，本方法具有操作简便，测量准确的优点。     

MSC794型CCD相机点扩展函数及噪声响应特性的测量

用白噪声方法测量了JEOL JEM2010(FEF)透射电子显微镜配备的MSC794型CCD相机的点扩展函数PSF(point spread function).在恒定的均匀入射电子束强度下,用改变曝光时间的方法改变CCD相机的曝光量(计数)的方法,得到了该CCD相机的噪声响应特性.将测量结果用于图像复原,得到了衬度更好的电镜图像.复原之后的图像数据,可以用作定量电子显微学分析.     

铝合金激光焊接变形测量

摘要： 首先从激光焊接铝合金薄板的激光光谱入手,发现波长为600～650 nm激光的光强几乎不变,选择了合适的窄带宽滤光片,使得CCD相机采集的整个焊接过程图片光强均一,整个过程不受焊接过程中激光光强的影响.然后在最佳的焊接参数下焊接,用2台CCD相机在脉冲信号下同时进行图像采集,通过匹配计算分析得到板件在整个焊接过程中全场三维变形量、形貌和应变,能够实时地再现变形过程,得到任意时刻的三维上的焊接变形量以及该时刻的形貌及应变.     

CCD辐射图像三维温度场可视化重构

针对燃烧室回流区三维辐射空间在CCD(Charge coupled device)靶面的辐射图像分析局限于二维温度场计算,以及在三维温度场重构过程中摄像机安装台数受限问题,提出了二维矩形线性插值虚拟CCD探测器安装算法,解决了现场安装CCD探测器个数的受限和滤波后投影算法因投影数少导致的三维重构误差问题.通过对已知的CCD探测器和虚拟CCD探测器采集二维图像获取的投影数据进行滤波反投影得到燃烧室回流区深度方向辐射强度场分布,在此基础上,采用实验校正的双波长比色测温公式得到温度场分布,实现了燃烧室回旋区深度温度场分布的在线监控.实验室小型煤气实验表明,该算法是可行的,达到了燃烧室回流区工况在线监测的要求,为进一步研究燃烧室燃烧效率和稳定性奠定了基础.     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

低能段的光学渡越辐射

光学渡越辐射（ＯＴＲ）作为中高能段束流诊断方法，已被广泛地研究。低能ＯＴＲ的分布不像高能时那样集中于反射方向附近一个极小的角度内，而是在沿反射方向的很大的立体角内分布，且斜入射时强度分布极不对称。这使低能ＯＴＲ 的实验装置与高能时有些不同。为此，从Ｍａｘｗ ｅｌｌ＇ｓ 方程组出发详细推导了电子斜入射时适用于各能段的光学渡越辐射光强的空间分布公式。以此为基础建立了实验装置，并利用ＣＣＤ摄像机得到了４ ＭｅＶ 电子束流的ＯＴＲ光斑，为进一步的研究打下基础