同向泵浦喇曼光纤放大器的增益特性

为分析同向泵浦喇曼光纤放大器中各参量对增益的影响,根据同向耦合波方程导出了放大器输出端信号光的解析解,并给出了放大器增益的表达式.在参量取典型值的条件下,分析了光纤长度、初始信号光功率、初始泵浦光功率、光纤有效面积、拉曼增益系数等参量对放大器增益的影响,所得部分结果与文献的实验结果一致.根据各个参量对放大器增益的不同影响,可以优化放大器的增益特性,从而提高放大器的增益,进而提高其放大性能.

高斯光束在光纤间的透镜耦合

高斯光束在光纤间的透镜耦合是耦合方式中较为常用的一种。首先指出高斯光束在光纤间利用透镜耦合的基本要求,然后通过归一化高斯光束的成像规律进行数值计算,分析了多个因素对于耦合的影响,得到透镜及整个耦合系统参数选择的一般性结论。最后给出一个耦合实例证明该方法的可行性。

反向抽运光纤喇曼放大器增益特性分析

将打靶法和龙格库塔法两种数值计算方法相结合,对反向抽运光纤喇曼放大器中信号光和抽运光相互作用的耦合微分方程进行数值求解.在分别选取不同参量且取不同值的条件下,详细分析了光纤长度、初始信号光功率、初始抽运光功率、光纤有效面积、喇曼增益系数及光纤对信号光与抽运光的损耗等参量对增益的影响,最后提出了有效提高增益的方法.

1064 nm激光抽运单模光纤受激喇曼散射的理论分析

基于已有理论模型,利用1064nm连续波抽运源在不同抽运光强下对不同长度光纤抽运所产生的受激喇曼散射现象进行数值模拟,并对模拟结果作了分析.研究发现:发生受激喇曼散射现象时,抽运光强和光纤长度发生兑换;能量红移现象普遍存在,包括同阶Stokes光谱内部和不同阶的Stokes光谱之间.抽运光强越大,能量红移现象越明显.

光纤端面污染的清洁

以普通石英单模光纤跳线端面为例,指出了使用中,手、光纤帽、法兰盘及脏光纤端面等是可能对光纤端面造成污染的各种污染源,并以实物图的形式给出了各种污染端面情形。探讨了各种污染物的组成成份,以及污染可能带来的破坏。介绍了如何用无尘布、擦镜纸和无尘纸等来清洁维护光纤端面的方法。

SnO_2 薄膜光谱透过率及气敏特性研究

研究了半导体氧化物ＳｎＯ２膜及其掺杂薄膜的光谱透过率气敏特性，导出了光波在固体介质中传播时的光折射率、消光系数、吸收系数的表示式，以及在“空气—薄膜—玻璃”三元系统中光透过率的近似表达式；解释了气敏使半导体氧化物薄膜系统光透过率变化的原因。所有这些结果与解释，与我们的实验结果相一致，也与一些文献报导的实验结果相符合［１，２］。

一种基于BTC-PCA的彩色图象压缩方法

本文提出的彩色图象压缩方法基于BTC（块截断编码）和PCA（主成分分析）的有效结合。先利用PCA方法将图象象素分成二类，简单地实现了矢量量化；然后用BTC方法对分类象素进行简单而高效的编码。实施结果表明此方法简单、易行，效果良好。

结合相关模板匹配和改进的积分投影眼睛定位方法

对眼睛快速、准确的定位是对运动中的人脸进行实时识别的重要前提。提出了1种结合人脸特征、相关模板匹配和改进的积分投影的方法,实现了快速有效的眼睛定位。在图像预处理的基础上,结合最大类间方差阈值分割法的二值化处理、数学形态学的开运算、相关模板匹配以及改进的积分投影得出人脸区域,然后根据人脸特征间的几何关系,利用改进的积分投影及其统计数据的峰值位置确定眼球的中心位置。实验表明,该方法具有很好的定位效果,对不同角度、不同方向的倾斜人脸、脸部表情及姿势变化等具有很好的鲁棒性。

TDM抽运光纤拉曼放大器增益平坦的研究

讨论了分时复用(TDM)抽运光纤拉曼放大器的增益平坦特性,基于拉曼增益谱理论,建立了光纤拉曼放大器的开关增益与光纤特性的关系表达式。通过数值模拟发现,信号增益平坦随抽运功率组合的不同有规律地起伏变化。通过优化抽运功率组合,实现了TDM抽运光纤拉曼放大器增益的平坦化。

结合人脸特征和改进的积分投影的眼睛定位方法

对人脸识别中的关键一步——眼睛定位进行深入研究。提出了一种结合人脸特征间的几何关系和改进的积分投影的方法,实现了快速有效的眼睛定位。首先,对输入图像进行光照补偿、最大类间方差阈值分割法的二值化处理和数学形态学的开运算处理;其次,框选人脸区域;最后,根据人脸特征间的几何关系先缩小眼睛区域的搜索范围,并分别框选出左右人眼区域,再利用改进的积分投影及其统计数据的峰值位置分别确定左右眼球的中心位置,然后输出眼睛定位的结果。实验表明,该方法具有很高的精度,对不同角度和不同方向的倾斜人脸、脸部表情及姿势变化等具有很好的鲁棒性。

一种简单而高效的彩色图象压缩方法

提出一种简单而高效的彩色图象压缩方法。一幅真彩色图象经编码后，其码率由２４ｂｉｔｓ／ｐｉｘｅｌ下降到１．７５ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌ，重建图象仍能保持较好的视觉效果。实验结果表明此方法简单。

一种新的周期信号的高速数据采集方法研究

本文介绍了一种新颖、简单的针对周期信号的高速数据采集方法,论证了该方法的可行性,完成了一个基于该方法的、采用CPLD和单片机的系统设计,并给出了硬件设计框图。实验表明,该系统工作稳定,满足实际应用的需要,适用于高速数字信号处理。

抽运功率配置对双向喇曼放大器性能的影响

为了研究抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器性能的影响,基于已有的耦合方程,采用数值仿真方法,分析了不同抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器的增益、增益饱和以及抽运功率转换效率的影响。结果表明,双向抽运光纤喇曼放大器的增益、增益饱和以及抽运功率转换效率特性均介于同向和反向抽运光纤喇曼放大器之间,并且随着同向抽运功率在抽运总功率中所占比例的升高,增益、增益饱和功率和抽运功率转换效率的数值增加;大信号、抽运功率较大时,抽运功率配置对双向抽运光纤喇曼放大器性能的影响显著。这对双向抽运光纤喇曼放大器和光纤激光研究具有一定的参考价值。

光纤拉曼放大器中拉曼阈值的理论分析

为探讨光纤拉曼放大器中的阈值条件,基于抽运光和信号光耦合方程组,推导了考虑抽运光能量转移给信号光能量时的阈值功率公式,并对满足阈值条件时光纤的最大损耗和最短长度进行了计算.将所得结果与文献中已有的阈值功率公式和近期实验结果作了比较,发现文中推导的阈值功率公式比原有的公式更严密,与实验结果更吻合.文中最后得出了设计光纤拉曼放大器时的最优抽运功率和光纤长度.

数字自动对焦中的搜索算法研究

设计了综合的对焦搜索算法。利用对焦范围上下限、预判定搜索方向、评价函数值连续下降两次才认为越过对焦曲线峰值与设定下降阈值,改进了爬山搜索法。在对焦镜偏离光学对焦范围情况下,利用对焦范围上下限与预判定搜索方向,改进了穷举搜索法;对完焦后再校验场景是否正确,光照低于设定阈值时则关闭搜索,可提高抗干扰能力;利用成像曲线,变倍镜移动时能快速地对焦。实验表明:采用综合搜索算法能够实现准确、快速的对焦,避免搜索陷入局部峰值,具有良好的抗干扰与稳定性。

宽角度宽波长偏振分光膜系的设计研究

详细讨论在高折射率玻璃棱镜上实现宽角度宽波长偏振分光的膜系设计,设计波长为 420-680nm,在空气中的入射角变化范围达到18．5°,是3种薄膜材料实现的偏振分光设计中 角度最宽的。

基于光圈控制的自动曝光算法研究

曝光是评价成像质量的关键参数之一。由于受光敏感度、自动增益等影响,光圈口径大小与亮度呈非线性关系,通过把图像分块提取亮度和测定光圈口径与亮度的关系,设计了光圈控制的非线性自动曝光算法。实验表明:采用光圈控制的非线性自动曝光算法能够实现准确、快速的曝光,并使光圈控制具有良好的稳定性。

以激光散射立体角分布测量表面横向形貌参数

为了利用光学非接触方法测量表面横向形貌参数,从Beckmann-Kirchhoff标量散射理论出发,分析并得到了高斯粗糙表面激光散射能量的立体角分布特征与轮廓均方根斜率之间的关系。提出了散射光的两个特征值:经度及纬度辐射立体角密度矩,用以提取散射光能量立体角分布情况,并给出了利用数字图像信号在非傍轴远场条件下测量和计算特征值的方法。实验证明:给出的特征参数和测量方法能够得到激光散射立体角分布特征并可用于测量粗糙表面轮廓均方根斜率。

基于ARM11的嵌入式视频传输系统的实现

基于ARM11架构的微控制器S3C6410以及Linux操作系统成功实现数字视频传输。通过采用V4L2提供的接口函数,实现视频的采集;使用S3C6410自带的硬件编码模块实现视频编码;然后对H.264视频流进行RTP格式的打包;采用JRT-PLIB提供的库函数,对编码后的视频数据进行实时发送;最后使用VLC播放器解读SDP文件实现了实时播放,以验证传输系统的实际效果。

低信噪比环境下的实时聚焦方法研究

低信噪比环境下,人们运用中值滤波与维纳滤波等作为图像预处理手段获得了一定的效果,但是图像预处理严重地影响了对焦速度。在低信噪比环境下所提出的避开图像预处理的最佳自动对焦方案为:首先,采用HSI分析法把RGB彩色图像转换为亮度信号;其次,利用能量梯度算子作为图像评价函数;最后,运用爬山算法控制策略进行自动对焦。结果表明,此方案的运算时间优势非常明显,对焦准确度最佳,可满足实时对焦系统的对焦速度与对焦准确度的要求。