蜃景光学特性的数学模拟

文章探讨了光学上用２个不同折射率材料制成的棱镜，模拟折射率呈梯度分布溶液的可行性；用简单方法建立了描述这类溶液光学特性的数学模型；并用计算机处理，成功地模拟了各种不同初始条件下光线在上述溶液中的弯曲路径。     

热烈祝贺本刊编委金翊教授在三值光学计算机研制方面取得重大突破

正目前,世界上第一台三值光学计算机已在上海大学诞生!这标志着一种处理器位数众多、用户可按需使用处理器位数和对处理器的硬件进行重构的新型计算机问世!2000年,上海大学计算机工程与科学学院金翊教授从构造计算机的基本原则和光的基本特性出发,首次将光强度与偏振方向相结合表示三值信息,利用液晶的旋光效应和偏振器来实现三种光学状态的相互转换,提出了一种全新的光计算机理论——三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)。2009年,上海大学三值光学计算机研究团队建成千位并行三值光学计算机结     

基于干涉法测微小位移

本文提供一种应用迈克尔逊干涉仪及微弱电信号检测处理系统测量微小位移的设计方案。在光学平台上搭建出实验光路,并通过后续电路完成光电转换和信号放大,通过计算机对数字信号的分析实现对微小位移的测量。     

基于M/M/1排队系统的三值光学计算机任务服务模型

确保QoS是三值光学计算机在商业上成功的关键因素。在分析三值光学计算机任务管理系统各模块的基础上,基于M/M/1排队系统和串联队列以及先到先服务策略建立其服务模型。用系统平均响应时间分析和评价三值光学计算机性能。研究结果发现平均响应时间随任务到达率和运算量的增加而增加,随网络传输率的增加而减少;运算量和网络传输速度是影响系统平均响应时间的瓶颈。因此,提出的模型对实用的三值光学计算机任务管理系统的设计具有指导意义。     

三值光学计算机自动解码器

解码器是三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)中负责将运算器输出的结果从三值光信号变换成对应的电信号的部件. 根据现有三值光学计算机的实际状况, 实现了一款自动千位三值光学计算机解码器系统.该系统由4 个数码摄像头和嵌入式系统组成: 利用摄像头采集三值光学处理器输出的运算结果的图像, 由嵌入式系统处理这些图像以获得运算结果的数值. 嵌入式系统中的软件包括拍照控制、数值生成和输出控制三个主要部分.创建的地址定位技术可解决运算器输出图像与摄像头拍摄图像在像素数量上差别过大的问题. 提出并实现的降蓝技术可解决蓝光对液晶暗状态的严重干扰问题. 建立的自检机制可提高解码结果的准确性和可靠性.     

虚拟光学系统的制作和使用

介绍了用计算机和矩阵光学方法,虚拟可视的光线光学和偏振态变换光学系统.从而简便快捷地实现对一个实际光学系统的各种模拟处理、计算及对光学系统特性参数进行分析.     

光学CT中干涉投影图像的计算机处理

论述了光学计算机层面分析方法重建物体内部三维图像的原理，讨论了利用计算机ＯＣＴ技术处理全息干涉图像的方法。     

压实土壤组织中激光传输的蒙特卡罗仿真

选择三种土壤组织光学参数,通过计算机编程仿真计算激光在土壤组织中的传输,计算不同半径上的漫反射率.研究表明,应用蒙特卡罗方法研究光在土壤组织中的传输,可以从机理上了解压实土壤光学无损检测密实度中影响其检测精度的因素.     

基于Matlab的光学衍射仿真

光学衍射是光学的重要内容,对光学衍射的研究,做传统的光学衍射实验,对实验仪器和实验场所要求苛刻,但是实验效果却并不一定理想。计算机技术的引入为光学衍射研究提供了崭新的思路。就光学中的单缝衍射和光栅衍射建立了数学模型,利用强大的数值计算和图像处理功能软件Matlab,编制了Matlab仿真程序,输出了仿真图样。仿真结果表明,仿真图样清晰逼真,仿真结论和理论是吻合的。研究表明,借助计算机进行光学实验仿真,可以不受实验仪器和实验场所的限制,可以极大地促进光学的研究。     

走近光学计算机

目前,光学计算机研究集中在追求高速度、追求二维数据并行处理和追求整机效率3个分支.介绍了各分支的研究热点和主要难点.通过对比,表明追求整机效率的三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)具有较好的可实现性,进而详细介绍了这种光电混合型计算机所具有的数据位众多、光学处理器可重构、处理器易扩展和能耗低等特点,以及基于这些特点所产生出的解决复杂问题的新思想或新算法.还介绍了三值光学计算机的用户可见结构、联机操作方法、编程操作方法,以及在并行程序中的使用方法和硬件扩充方法,并通过举例,介绍了众多数据位数和光学处理器可重构性的应用.所涉及的实例均结合正在上海大学计算机工程与科学学院构建的,面向应用研究千位三值光学计算机实验系统展开讨论.     

MATLAB在信息光学教学中的应用

计算机模拟技术已经广泛应用在教学和科研中,在信息光学教学过程中引入MALAB语言,通过给出模拟信息光学中的光学空间滤波实验的实例,生动和深刻的揭示了光学现象的物理内涵,有助于学生理解信息光学中的重要概念和光学信息处理的基本原理。     

轴上光强为零的位相型波带片

提出了一种新型的衍射光学元件－一位相型零轴辐射波带片,用计算机模拟和实验分析验证了该元件的衍射特性,这种元件能实现光轴上任意点光强为零,可应用于高精度光学准直。     

浅析发光二极管(LED)光源在汽车中的应用

发光二极管(LED)汽车灯具的设计包括热学、机械、光学、电路等方面的设计,其中最重要的是光学设计,目前采用计算机仿真的方法进行优化设计,散热是组合式LED灯设计比较难解决的问题,其是否能较好的处理,是LED等设计成败的关键,如何提高散热效率尚需进一步研究。     

光学小波变换在图像边缘特征提取中的应用

小波变换是一种有效检测图像边缘的方法,但由于变换中维数倍增,造成计算量十分大。介绍用传统的4f光学处理系统实现小波变换。它在光学图像的边缘特征提取中能够很好地得到应用。最后给出计算机仿真结果。     

计算机辅助接触应力测试技术及其在生物力学中的应用

提出两种计算机辅助接触应力测试技术。采用计算机辅助测试技术使接触应力测量具有全场、静动态测试、高度数据自动化等优点。这些特点无疑对接触研究具有重要意义。提出的光学记忆薄膜计算机处理系统及多点导电橡胶计算机辅助测量装置已应用于牙颌接触和关节接触的生物力学研究课题中。这些应用表明计算机辅助测试技术能较好地满足接触力学的实验研究要求。     

运算-数据文件——应用三值光学计算机的关键技术

介绍编写三值光学计算机应用程序的关键技术.首先将运算规则和大量原始数据合并在一个特殊文件中,然后在应用程序中使用专门的扩充指令将该文件送至三值光学计算机进行处理.这个特殊文件被称为运算-数据文件(简称SZG文件).采用一个多心洋葱图描述了拥有电子处理器和三值光学处理器的异构系统编程平台,该平台能体现SZG文件的重要作用.介绍了SZG文件的起源、发展、SZG文件的格式和生成方法,以及对程序语言的必要扩充.最后通过一个具体示例,介绍使用SZG文件的过程,并在三值光学计算机软件模拟系统中对该示例进行了测试.测试结果表明,所编制的应用程序运行正常,计算结果正确.这种编程技术对建立包含多种类处理器之异构系统的编程环境有很好的借鉴作用.     

基于光学体全息的耳廓识别技术的研究

光学体全息相关识别技术由于能够实现待识别图像和多幅模板图像的同时对比,和传统电子识别的串行比较相比有速度快的特点.但和计算机识别技术相同的前处理过程,制约了其速度快这一优点的发挥.结合光学体全息相关识别技术的特点,提出以耳廓为识别特征的快速稳定的前处理方法,并通过实验验证光学耳廓识别方法的可行性和优势.     

64单元楔环阵列探测器和光学频谱分析系统

光学频谱分析系统是当前在光信息处理方面较为成熟的一种系统,可用于遥感、医药图片、航空摄影图片的筛选、分类和识别,工业产品粒度质量的分析,以及各种发动机燃料雾滴大小及其分布的测量.由光学一计算机混合组成的光学频谱分析系统,兼有光学系统和计算机系统两方面的特点,既可以作二维平行处理,处理速度接近光速,又可以用可编程序控制,输出输入手段灵活,而且投资少、效益高,有很大的应用潜力和发展前途. 楔环阵列探测器是光学频谱分析系统中的关键性元件,可使光学系统与计算机系统有机地联系起来.我校研制的楔环阵列探测器,是由64个光电二极管在一块大面积的硅片上融为一体而构成的.其中32个为半圆形环状结构,分布在180°的半圆内,用以检测径     

针对三值光学计算机的C语言扩展

为了将三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)数据位众多和光学处理器硬件可重构性这两个特点应用于高级语言程序中,提出并实现了针对三值光学计算机的C语言扩充技术.该技术中的用户可见部分包括一组C语言扩充语句和一个用户运算请求文件自动生成软件模块,其中扩充语句采用C语言函数的书写方式,并采用专用字头SZG_;运算请求文件自动生成软件模块将用户在给定界面中送入的运算方式和输入数据自动转换成预先制定的数据文件格式,生成SZG文件.三值光学计算机返回的运算结果会自动保存在与运算请求文件相同的目录下,且文件名由对应的运算请求文件名加后缀R.SZG组成.用户不可见部分包括:对扩充指令的编译进程、SZG文件生成机制、运算请求状况记录进程、运算结果接收进程和三值光学计算机端服务进程.使用该技术,用户不必改变编程习惯,可直接在C语言程序中使用三值光学计算机.该技术已在由PC机和嵌入式系统组成的三值光学计算机模拟环境中进行了实验,实验结果表明,该技术行之有效.     

循环级联式的多级PS光学互连网络

提出了一种可实现多级PS光学互连的循环系统,该循环系统主要是在现有的单级PS光学互连实验基础上,由LCD,CCD等光电子器件和计算机构成,这个循环系统可以实现多级PS光学互连和FPS光学互连。