塑料光学模板的二元光学设计和制作

介绍了用于产生塑料光学模板的二元光学技术，衍射原理是设计塑料光学模板的理论基础，讨论了标量衍射理论和耦合波近似理论。用模拟退火算法优化了塑料光学掩膜的浮雕表面，模板的制作借鉴了超大规模集成电路的制作设备，并用二元光学技术设计了单焦和双焦塑料透镜的模板。     

塑料光学模板的二元光学设计和制作

介绍了用于科生塑料光学模板的二元光学技术，衍射原理是设计塑料光学模板的理论基础，讨论了标量衍射理论和耦合波近似理论。用模拟退火算法优化了塑料光学膜的浮雕表面，模板的制作借鉴了超大规模集成电路的制作设备，并用二元光学技术设计了单焦和双焦塑料透镜的模板。     

基于点扩散函数的理想亚像素边沿生成方法

针对数字成像系统无法提供精确亚像素精度图像的现状,提出了一种生成理想图像的方法,解决了亚像素定位算法评价过程中需要的高精度图像源问题.首先根据光学成像系统模型CCD采样理论以及圆孔衍射理论建立以二维高斯函数为核的点扩散函数(PSF);然后生成待测试的模拟量的理想边沿图像,将各个像素分割成N*N个子像素,以几何方法计算出各数字化的子像素;再将PSF作用于该图像得到确定边沿的数字理想图像.实验研究表明,与邻域平均方法相比,所提方法生成图像边沿过度平滑更接近实际物理成像.     

夫琅和费衍射的计算机模拟

用数值计算方法，讨论了夫琅和费衍射特征，对光学实验的计算机模拟及数字成像有指导意义．     

成像式激光衍射细丝直径测量的实验研究

针对激光衍射的实验教学环节,提出利用成像的激光衍射细丝直径测量方法,开发出结合光学原理、图像传感器、图像处理、误差分析、数据处理等内容的综合精密测量实践系统。由于该系统采用面阵探测器结合图像处理的方法处理衍射光斑,可有效排除由于待测细丝倾斜角度不同造成的测量误差,此方法可推广应用于工业在线实时测量。该实验可有效提高学生对光学在工业检测领域应用的理解。     

显微荧光图像分析系统及其在光学微腔中的应用

给出作者研制成功的显微荧光图像采集和数字分析系统及其在有机光学微腔研究中的应用。利用这一系统观测和分析了稀土铕配合物组成的半径为9μm的稀土配合物有机光学微盘的荧光图像,并证实了在这种光学微盘中占优势的回音壁光学模式。     

一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器的光场特性

介绍一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器,以横向电(TE)模为例详细分析了金属环状波导谐振腔内的电磁场分布,耦合损耗,输出光束近、远场特性.通过几何光学分析了产生无衍射光的原理,计算了无衍射光的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了输出光束的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析是一致的.结果表明,该器件能够输出无衍射光束.     

光载波:光波相位调制的原理

本文提出了一种图像调制原理,即用一族密条纹调制另一幅条纹图,使其适于光学处理,称为光载波,并介绍了它在条纹图倍增中的应用。这是一个对光测力学中各种干涉条纹都适用的普遍方法。     

非相干衍射法在表面平度检验中的应用

提出了一种对材料表面平度进行测量和评价的光学和数字相结合的新方法。建立了表面水平侧影在非相干光学成像系统中的数学模型，把侧影看成是放在空间不变线性系统中的阶跃函数，在非相干光学成像系统中其图像输出即是在空间频率意义下阶跃函数的傅立叶交换。设计了一套实现上述测量的光学数字系统。并用数字信号处理技术消除背景噪声，对表面的不平斑粒进行模式识别和统计分类。最后实测衍射强度的纹波，分析成像系统的冲激响应，计算该系统的光学传递函数，从而评价整个系统的成像质量和精度。     

菲涅耳计算全息干涉图的制作及模拟再现的研究

应用matlab语言,结合菲涅耳衍射原理,利用计算机绘制了菲涅耳全息图,实现了计算全息图的快速制作,并详细地讨论了制作计算全息图的原理、方法和步骤.将CGH技术和数字全息技术相结合,由所生成的全息图再现出原始图像,完成了全息图的数字重现,实现了整个全息记录和再现过程的计算机模拟.较传统的编程语言和绘图方法,该算法实现上更加简单和快捷,并且带有一系列提高计算全息图质量的措施,获得了清晰的数字再现图像.     

无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术.此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性.由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小、操作简单、分辨率高等优点.     

无衍射光莫尔条纹空间直线度误差的测量方法

将无衍射光与莫尔条纹技术相结合,发展了一种新的连续空间直线度误差测量技术。此方法利用了无衍射光和环状莫尔条纹的图像自定位基准特性。由于无衍射光的大光学口径和光学数值孔径,此方法适用于长、短距离连续空间直线度误差测量,并且测量系统具有体积小,操作简单,分辨率高等优点。     

生命科学数字显微图像分析的新进展

本文全面地介绍了当前生命科学中数字显微图像分析的原理、通用和专业用高级分析软件，旨在提高学生掌握这一最新技术的专业水平。     

利用光学衍射方法测量金属丝的直径

介绍了一种利用光学衍射原理测量金属丝直径的方法，并利用已装备的实验装置对7根直径在(0．1-0．4mm)范围内的金属丝进行了测量，测量结果表明：该方法多次重复测量的偏差在l％左右，对不同直径的金属丝测量的平均误差小于5％。     

基于序列视差图像的全息立体显示方法

通过获取的序列视差图像，用计算全息与图像处理技术产生了一个全息立体图的显示．在计算全息中采用了基于衍射的光栅条纹生成方法，将视场分为连续的8个区域，每个区域由一个空间频率不同的基本条纹衍射生成，利用迭代算法计算了基本条纹函数．然后对序列视差图像经过二维离散处理，通过光场投影与几何光学成像法，转换到一张全息图上，由包含8个基本条纹的全息素衍射生成序列视差全息图像．从而使观察者获得三维感的立体图像，并给出了实验结果．该算法为基于照片的全息立体图的生成提供了新的方法．     

光纤光栅视觉系统的研制

利用光学衍射原理，研制成光纤光栅衍射屏，并与计算机神经网络相结合，开发了一种识别立体形状的视觉系统。本文介绍了光纤光栅的设计原理及计算方法，给出了系统的总体结构及工作原理完成了三棱柱，三棱锥，四棱柱，四棱锥和球等立体形状学习与识别，并讨论了实验结果。     

一种光学一数字混合型快速功率谱分析系统

本文介绍适用于大量图象筛选处理的光学一数字混合型功率谱分析系统的设计原理,並介绍了利用该系统进行肺癌细胞自动识别的应用举例。     

利用遗传算法对GS算法改进的研究

利用遗传算法对传统的GS算法进行改进,提出一种基于遗传算法和GS算法混合的衍射光学元件的设计方法,能够有效地改进GS算法的不足。同时,分析设计了将高斯光束转变为字母、特定形状的图案以及多个目标图像的衍射光学元件,模拟结果与预期结果相符合,将此方法的仿真与传统GS算法的仿真作了比较。最后进行了实验验证,证明了设计方法的正确性。     

利用遗传算法对GS算法改进的研究

利用遗传算法对传统的GS算法进行改进,提出一种基于遗传算法和GS算法混合的衍射光学元件的设计方法,能够有效地改进GS算法的不足。同时,分析设计了将高斯光束转变为字母、特定形状的图案以及多个目标图像的衍射光学元件,模拟结果与预期结果相符合,将此方法的仿真与传统GS算法的仿真作了比较。最后进行了实验验证,证明了设计方法的正确性。     

基于光学投影层析的三维显微成像系统

介绍了光学投影层析成像技术的原理及应用,阐述了自行研究建立的光学投影层析成像系统,给出了利用该系统得到的样品的重建图像。