微扫描光电技术研究

在介绍微扫描原理的基础上,用计算机模拟比较了采用微扫描方法合成的图像和单幅图像的差异.由于微扫描利用了同一景象的序列图像之间不同却相互补充的信息,可以更好地重建原始图像.为了定量分析微扫描对系统性能的影响,引入了像素传递函数的概念,详细考察和比较了填充因子不同时,不同的微扫描模式对像素传递函数的影响,同时比较了在Nyquist频率处的像素传递函数(PTF)随微扫描步数渐增时的改善情况.

近红外相关光谱的多元散射校正处理研究

近红外相关光谱法可以揭示待测成分光谱吸光度数据与浓度数据之间的全光谱线性相关性,明确待测成分在近红外波段的特征吸收位置,为定标波长的优选提供了依据。但是该相关光谱法极易受到样品颗粒的散射影响而掩盖与待测成分相关的光谱信息。文章首先提出将原始近红外光谱数据进行散射校正处理后再参与相关运算得到散射校正相关光谱的思想,经过实验验证得到的散射校正相关光谱有效地降低了散射的影响,提高了相关光谱的信噪比,更加准确地表征了待测成分吸光度数据与浓度数据之间在近红外全光谱通道的线性相关性。

液晶波前校正器动态位相响应特性研究

为了对畸变波前进行精确校正,研究了液晶波前校正器在不同灰度级之间的动态位相响应特性,准确确定其响应时间。首先给出液晶波前校正器的响应时间和位相变化的检测方案。然后检测了液晶波前校正器在0和255灰度级之间的上升和下降时间,分别为7ms和11ms。在保证校正精度的条件下,对该位相曲线采取λ/10的误差截断,使上升和下降时间分别减少到4ms和6.8ms。最后,研究了各灰度级依次上升到255和从255再以次回落到各灰度级的动态响应时间。结果表明,各灰度级的上升时间在2～5.2ms之间变化,下降时间在3.66～8.74ms之间变化,且无论是上升还是下降,150和255灰度级之间转换速度最快,在255灰度级邻近的灰度响应速度最慢,且响应时间长于0和255灰度之间的响应时间。因此,在波前校正中,须以255灰度邻近的灰度级中最长的响应时间作为液晶波前校正器的响应时间,以确保波前校正精度。

傅立叶近红外漫反射光谱的偏最小二乘法应用研究

对小麦粉的傅立叶近红外漫反射光谱和成分浓度数据进行了偏最小二乘法处理,对小麦粉的水分、蛋白质干基以及湿面筋干基同时进行了定标和预测.结果证明:偏最小二乘法充分利用了样品的光谱信息和化学组分浓度信息,对于成分复杂以及光谱重叠现象严重的光谱仍然给出了优良的定标和预测结果.

光子晶体光纤的研究新进展及其应用

光子晶体光纤由于具有传统光纤无法比拟的奇异特性,吸引了学术界和工业界的广泛注意,其研究在短短的十年内取得了很大的进展。本文阐述了光子晶体光纤的一些独特的光学性质、制作技术及其理论研究方法,介绍了关于它的最新成果,并展望其学术研究和应用前景。

等离子体作用下甲烷和氮氧化物活化转化研究

比较了不同的放电方式,即单纯脉冲火花放电、脉冲流光放电(针-板式、线-筒式)、介质阻挡放电(正脉冲、交流)对NO和CH4的活化转化能力。其中脉冲火花放电和针-板式脉冲流光放电对CH4的活化能力较强,CH4的最大转化率分别为100%和36%,但是在N2+O2体系中NOx的合成加剧。如在针-板式脉冲流光放电中,在O2体积分数为9.8%时,NO的体积分数为449μL/L。线-筒式脉冲流光放电中,即使在输入功率为14.4W时,CH4的最大转化率小于3%,而NO的最大转化率为25%。正脉冲介质阻挡放电中,在21.6kV、输入功率6.4W时,NO和CH4的转化率分别为31%和4.4%,在交流介质阻挡放电中,在低温下有利于NO的转化,在100℃、输入功率为6W时,NO转化率为34.5%,但是对CH4的活化能力较弱。

应用气体辅助注塑成型技术设计电视机机壳

介绍了气体辅助注塑成型技术的工艺过程和特点,阐述了气体辅助注塑产品和模具设计的基本思路,尤以彩色电视机前壳模具为例进行了具体的分析.注塑计算机辅助工程学(CAE)技术是CAE技术中一个重要的组成部分,介绍了目前气体辅助注塑成型工艺中的难点及CAE分析技术.

红外凝视系统中的微扫描技术

简要介绍了微扫描的原理。用计算机进行仿真分析，比较了采用微扫描方法合成的图像和单帧抽样图像的差异，并给出了填充因子不同时的抽样图像和微扫描重建图像。由于微扫描利用了同一景象的序列图像之间不同却相互补充的信息，可以更好地重建原始图像。

三沟道体电荷耦合器件在近红外光区光电特性的数值模拟

对三沟道BCCD(bulk charge coupled device)在近红外光区的光电特性进行了研究.结果表明,锗制的三沟道BCCD不能在近红外光区实现多光谱成像.通过理论分析,找到了一种能保证BCCD在近红外光区工作的衬底材料应满足的吸收曲线.数值模拟结果表明:利用这种新材料制成的三沟道BCCD,其光敏特性曲线可以分别在1 .0,1. 1和1. 26μm处出现最大值.

新型精度射击激光模拟系统设计研究

针对目前激光射击模拟训练系统存在的诸多问题,提出了一套新型精度射击激光模拟系统设计方案。该方案将激光图像远距离成像与激光弹着点数字化自动判读技术结合起来,实现了激光模拟射击系统的紧凑化及便携式实用化设计。系统光学设计采用了高分辨率长焦且高摄远比(1∶2)系统,实现了远距离靶面图像信息的实时捕捉与同步数字化。数字图像传递至微机后再经过灰度化、二值化、光斑质心位置提取计算及中值滤波等算法处理,可以消除背景杂散信号干扰影响,同时确定弹着点位置。该系统具有设计方案新颖、原理简单可靠、精度高、无需专用靶、成本低等优点,具有很大的推广和应用前景。

多沟道电荷耦合器件的研究进展

介绍了两沟道和三沟道BCCD的工作,并对其实现多光谱成像的应用前景进行了分析和讨论.研究结果表明:利用不同材料制成的单片BCCD可以分别在0.5～0.83μm和0.6～1.8keV区域实现多光谱成像.

用于光谱测量的光电二极管阵列驱动设计

为实现高动态范围多通道光谱测量,优化设计了光电二极管阵列S3924驱动电路。电路由时序产生单元、信号采集单元、控制单元3个功能模块组成。该电路使用一片EPM7064 CPLD作为光生电荷转移和信号采集的时序发生器;探测器输出信号被两个放大器同时放大,利用高速模拟开关切换方法,在单幅光谱测量中实现两级信号增益;为了防止探测器过饱和,设计了自动读出功能。最后对光谱信号噪声水平进行了评价,该噪声峰谷值小于0.01 V,标准偏差在0.002 V以下。

ICP-CVD制备氟化非晶碳(a-C：F)薄膜的研究

本文使用CH2F2为源气体,利用电感耦合等离子体增强化学气相沉积(ICP-CVD)法在不同放电模式(连续或脉冲)、沉积气压、射频功率和位置下制备了a-C∶F薄膜。用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,通过FTIR、XPS对其结构进行了表征。研究结果表明:放电模式、放电气压、射频功率、基底位置均对薄膜的表面粗糙度(RMS)和组成具有重要的影响。在脉冲波模式下,增加放电气压,薄膜RMS值的变化呈现出先降低后升高的变化趋势;基底距离线圈的距离越远,所沉积薄膜的RMS值越小。而在连续波模式下,距离线圈较远的B、C位置薄膜的RMS值却相对较高。增加放电功率导致沉积薄膜的RMS值较小。本文也对CH2F2等离子体进行了发射光谱(OES)诊断研究。结果表明,对比脉冲波模式,连续波放电时等离子体中含碳物种明显减少。结合表征结果和OES结果对薄膜的生长机理进行了探讨。

DBD-PECVD法制备CN薄膜的结构及性能研究

使用自行设计的真空系统,采用介质阻挡放电等离子体增强化学气相沉积(DBD-PECVD)法,分别以CH4/N2、C2H2/N2、C2H4/N2混合气体作为反应气体,在单晶硅片上成功制备了CN薄膜。FTIR结果证实了薄膜中碳氮原子结合成化学键,Raman结果说明薄膜中含有类金刚石结构,AFM结果表明薄膜粗糙度随放电气压的升高而逐渐增大。三种混合气体沉积的CN薄膜,以CH4/N2的沉积速度最慢,薄膜表面粗糙度最小,含H量最少;C2H2/N2的沉积速度最快,薄膜表面粗糙度最大。

DBD-PECVD法制备高疏水性氟碳聚合物(a-C:F)薄膜的研究

以C4F8为放电气体,利用介质阻挡放电化学气相沉积(DBD-PECVD)法制备了氟碳聚合物(a-C:F)薄膜。使用FTIR、AFM、接触角测量仪、台阶仪对a-C:F薄膜进行了表征,研究了放电压力及沉积时间对a-C:F薄膜的沉积速率、均方根表面粗糙度(RMS)和a-C:F薄膜疏水性的影响。实验结果表明,薄膜的沉积速率随放电压力的升高而增大,最大值为193 nm.min-1;当放电压力较低时,薄膜的RMS值小于1.0 nm;放电压力较高时,薄膜的RMS值大于100 nm。无论是改变放电压力还是沉积时间,a-C:F薄膜均表现出很强的疏水特性,最大接触角(以普通滤纸为基底)可达137°。a-C:F薄膜的表面粗糙度是影响a-C:F薄膜疏水性的重要因素。

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物薄膜的研究进展

聚四氟乙烯结构氟碳聚合物(Polytetrafluoroethylene-like fluorocarbon,PTFE-like FC)薄膜具有超低介电常数、高疏水性和生物相容性等优点.综述了国外制备PTFE-like FC薄膜的实验进展,分析了PTFE-like FC薄膜可能的沉积机理,指出热丝化学气相沉积(HFCVD)和射频等离子体辅助的化学气相沉积(rf-PECVD)这2种方法更有利于减少离子对薄膜表面的轰击作用,被认为是目前沉积PTFE-like FC薄膜最好的2种方法.介绍了利用介质阻挡放电(DBD)方法在低气压下制备PTFE-like FC薄膜的最新进展.

CCD与CMOS图像传感器探测性能比较

CCD与CMOS图像传感器由于结构和制造过程的不同而存在各自的优势与劣势。文章从结构与技术差异的角度,对二者的探测性能进行了比较,并展望了发展前景。

二维空间紫外LED阵列实现单光斑辐照固化系统的设计

新型大功率紫外LED具有电光转化效率高、光谱纯度高和体积小等优点,但单管LED功率仍很难满足光固化的要求,针对单光斑辐照要求,提出采用空间阵列UV-LED排布实现能量累加的方案。该方案通过单管LED聚光系统与集成阵列系统综合设计实现了各单元单光斑辐照度在辐照面上的合成,最终得到的光斑辐照度分布均匀、尺寸合理,阵列系统后工作距离长,完全满足现场应用的具体指标要求。通过外围电子线路控制阵列LED的电流强度及通断状态可实现光斑辐照度在(1000～1800)mW/cm2可调,光斑尺寸为1cm2,后工作距离为10cm。

365nm紫外LED二维空间阵列光学系统设计

针对紫外固化技术领域中新型大功率365nmUV-LED光源进行了拓展性应用研究.提出了空间阵列排布实现能量累加的技术方案,给出了其优化设计原理与软件实例仿真结果.结果证明:该二维空间阵列光学设计方案的正确性和可行性,完全可以实现应用现场的实际光学技术指标(辐照度、光斑尺寸、后工作距离、光斑等);其中指标要求在辐照面实现50mm×10mm线状辐照光斑,后工作距离≥50mm,辐照度≥1W/cm2,辐照面光斑分布均匀,设计出的空间阵列光学系统在结构上实现了最高优化设计.

大模面积色散平坦光子晶体光纤的优化设计

设计了一种正八边形空气孔排列的大模面积色散平坦光子晶体光纤，借助多极法对这种结构的光子晶体光纤的模场面积、有效折射率、色散系数和限制损耗进行了数值模拟。结果表明，正八边形空气孔排列的光子晶体光纤的模场面积较相同空气孔间距和空气填充率的正六边形空气孔光子晶体光纤大，且其色散曲线可以在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值。主要分析了当这种光纤的结构参数发生改变时，光纤的限制损耗、有效模面积以及色散特性的变化规律，最终通过选择适当的参数，设计了在1300-1650nm波长范围内色散平坦的大模面积光子晶体光纤。