基于光控取向技术的液晶元器件研究

从液晶取向技术展开,介绍了液晶几何相位的基本原理和光控取向液晶元器件的制作工艺,通过实验制备了液晶透镜和液晶双焦点透镜样品,并在衍射光路中演示了其效果.相比于传统光学透镜,制备的液晶透镜和双焦点透镜的焦距和焦点位置可以按需预设在液晶样品中,其中双焦点透镜可实现焦距相等和焦距不相等的情况.此外,本实验制备的液晶样品还具备偏振控制的功能,通过调节入射光的偏振态可以切换目标光场的分布.

基于DSP的100Gb/sDP-QPSK系统研究

阐述了CO-OFDM和DSP的基本原理,利用Opti System和Matlab软件设计了基于DSP的高速实时信号处理研究平台,实现了100Gb/s DP-QPSK系统的单模光纤传输实验。利用DSP模块对接收信号进行处理,结果表明DSP在高速信号处理的精准性、实时性具有很大的潜力,DSP处理后的星座图非常理想,数据传输误码率接近为零。

铁电向列相液晶的光响应能力

以有机分子RM734为代表的液晶体系是一种具有铁电特性的向列相液晶。为了探究其光刺激响应能力,本文对该液晶分子进行了紫外-可见吸收光谱测量以及UV光照实验。结果表明,当处于低温铁电向列相时,液晶分子在357 nm处有吸收峰,峰值吸光度高达1.74。光照实验现象说明其在365 nm波段的UV光诱导下进行光降解反应的同时能够发生等温相变,从低温铁电向列相相变为高温传统向列相,这种相变行为是可重复的。进一步实验结果显示,改变入射线偏振光的偏振方向或者光强大小能够调控相变速度。具有光响应能力的铁电向列相液晶一定程度上具有可控性,这扩宽了铁电液晶的应用范围,为其光学器件的应用提供了新思路。

基于虚拟仿真实验的创新能力培养

以"激光发生控制器虚拟仿真实验"为例,利用Multisim平台,让学生在虚拟平台上设计电路及对电路进行仿真分析.在仿真无误的基础上,可直接在Multisim平台上对电路进行布局布线以用于在万用板上焊接电路.亦可通过常用的电子电路布线软件Protel进行布局布线,并通过热转印方法印刷电路板,再通过常用数学软件Matlab编程对激光图案进行模拟、仿真.通过虚实结合,有效训练了学生创新实验和解决实际问题的能力.

100G SR4并行光模块光电子集成封装的研究

100G SR4并行光模块采用850 nm波长,单路25 Gb/s的传输速率,发射端使用4路VCSEL发射光,接收端使用4路PD接收光。文中介绍一种应用于100G SR4并行光模块的光电子集成封装方法——COB光折弯有源耦合封装技术。重点讨论了COB光折弯有源耦合封装技术的工艺并分析了Bonding的影响。采用此技术方法设计的100G SR4并行光模块具有耦合效率高、低成本和易实现的优点。

防晒霜的紫外光谱分析及防护持久性评估

采用光谱分析法,定量研究了各类防晒霜的防晒性能,覆盖UVA和UVB 2个波段,从物理防晒和化学防晒两方面研究其相关机制及防晒效果,并对防晒霜进行紫外照射,通过测量样品反射率及透射率研究其防晒效果随时间的变化.实验表明:所测样品的防晒机制均以物理防晒为主、化学防晒为辅,且不同防晒霜样品防护能力变化率均存在突变点,大多对UVB具有较强的防护作用.实验也表明光谱分析是判断防晒的防晒效果的有效方法.

时域光学干涉层析成像实验系统的研制

设计了时域光学干涉层析成像装置,对平面镜进行了测试,讨论了装置的分辨率;同时对单层透明胶带进行单点轴向扫描,成功探测到胶带的反射界面;最后利用多次测试结果对系统的性能进行了分析.

频域光学干涉层析成像实验系统的研制

在构建了频域光学干涉层析成像(Spectral-domain Optical Coherence Tomography,SD-OCT)理论模型的基础上,着重研究了在实验室条件下如何搭建空间型频域OCT系统,并开展相关研究.通过对测量结果和理论的对比分析,展示了所搭建的空间型频域OCT系统用于测量的可靠性.

光学低相干干涉频域信号的探测和分析

采用宽带LED白光光源,搭建了基于迈克耳孙干涉仪结构的低相干干涉测量实验平台.利用光纤光谱仪采集不同光程差下的光谱信号,分析并测量了光谱探测的工作距离范围,提出了采用衍射光栅对光谱信号进行色散并直接成像的方法.实验结果显示:系统最大光谱工作距离为100μm量级,远大于光源相干长度,即使光程差在相干长度范围以外,无法直接观察到干涉条纹,也能通过光谱信号的周期调制特性来快速搜寻白光干涉信号,简化了干涉仪的调试过程.

基于嵌入式GPU的特征畸变单目视觉定位系统的研究

视觉定位和导航在物流仓储等领域具有广泛的应用前景,传统单目视觉难以实现准确的定位,而双目视觉虽能完成精确的定位和导航,但硬件成本高且影响车体尺寸。提出一种基于特征物形变的单目定位技术,利用单个相机对地面铺设的特征物(带编码的圆环图案)的畸变进行记录,以嵌入式图像处理单元(graphics processing unit,GPU)进行分析,实现端到端的单目视觉定位。其中嵌入式GPU对相机采集的图像通过深度学习目标检测算法识别特征圆环的编码图案,经传统图像处理获取图案物像的形变信息,将该形变信息输入至经极端梯度提升算法(extreme gradient boosting,XGBoost)训练好的回归模型,预测出相机相对图案中心的坐标,同时结合该特征圆环的绝对坐标,最终解算出相机的室内绝对坐标。实验结果表明:在2 m×2 m的范围内定位平均误差仅为0.55 cm,优于文献报道1个数量级,且算法在电脑端和在嵌入式GPU上的定位解算帧率分别为20帧和4帧,具有实时性。

基于纹影法的气体温度场可视化系统的设计

纹影法是介质折射率变化可视化的实用方法.本文基于分束镜等光学器件设计了一种新的折叠式纹影光路,可改善传统光路的低清晰度问题,同时利用光线的正入射消除了重影干扰.利用热风拆焊台出风口热流进行定标实验,获得纹影图像灰度值的差值与温度的函数关系,并利用纹影图像绘制灰度三维图像,实现了气体温度场可视化处理,提供了一种非接触测量气流温度与温度场摄像系统的测量方案.

基于人眼检测优化的立体人机交互技术的研究

随着3D显示技术的逐渐成熟,越来越多基于3D显示技术的产品被应用于各个领域,例如3D电影、裸眼3D电视、体感交互式系统和影像教学等。基于3D显示的人机交互系统也是近年来越来越热门的研究方向,但是却没有高效地利用深度信息作为交互的线索,因此本文提出将3D显示与体感交互结合,实现立体人机交互的虚拟键盘,让用户只需点击屏幕前方键盘的图像即可进行对应按键信息的录入和编辑,其帧率可达10.6fps。针对3D显示中用户视角偏离会导致按键的像在视觉上的偏移,容易造成误输入的问题,在系统中整合人眼检测功能,修正因视角偏离带来按键定位误差,从而实现了准确率100%的字符输入交互功能。

脉冲激光透过散射介质再聚焦及其影响因素

搭建了基于液晶空间光调制器和CCD反馈探测系统的相位补偿聚焦光路。通过双路信号发生器产生两路TTL信号分别触发控制CCD的开启和激光脉冲输出,调节两路信号之间的延时,实现了对目标区域光强信号的同步采集。通过自编的LabVIEW程序控制CCD光强信号读取和空间光调制器的随机相位图加载,组成一套闭环的自适应控制系统,通过遗传算法迭代搜寻最优化的补偿相位分布。利用空间光调制器加载这一最优化的相位分布,补偿散射介质导致的相位畸变,使得散射光束相位一致,在目标区域发生相长干涉,实现了散射光束的再聚焦。实验发现,激光输出模式和相干性对光场相位调控聚焦效果影响显著,利用腔内选模和空间滤波技术提高光源相干性后,聚焦效率显著提高,实现了光强增强因子为120倍的高质量散射光束再聚焦。

利用激光干涉测量流体的二维温度场分布

基于激光干涉原理,提出了测量流体二维温度场分布方法.利用流体折射率受温度影响的性质,将流体的温度变化转换为干涉条纹移动量进行表达和测量.以迈克耳孙干涉以为模型,搭建了温度场测量实验系统,使用可精确控温的电烙铁对系统进行定标,得到条纹移动量随空气温度的变化关系,并利用热风枪和打火机作为参考物进行了实验效果的验证.实验结果显示,热风枪的最高温度为178.42℃,与实际温度(180℃)误差仅为1.6℃,能且真实地还原2种参考物的二维温度场分布.

指向式背光显示视力筛查系统的应用研究

近视是青少年的高发病,它将严重影响患者的学习与生活,甚至还会影响国家的稳定发展。因此,近视防控已成为国家的重要政策。目前,由于缺少验光师,导致偏远农村中小学生视力筛查困难,不利于农村地区中小学生的近视防控工作开展。因此,提出一种以指向式背光为显示载体的视力筛查系统。在粤西乡村中学的试验结果表明,该系统可以对青少年群体完成视力、色盲、立体视及双眼平衡共4个视力指标的筛查测试,平均每人筛查时间仅为4 min。

三维摄像与显示综合实验

以双目视觉为基础设计了三维摄像与显示的综合实验,包括演示型和研究型的两层次实验内容,涵盖低年级演示物理和高年级专业物理的实验教学.学生通过自行搭建双摄像头的拍摄平台进行实验,了解立体视觉生理与心理原理,学会不同场景对应的最佳拍摄参量组合.

一种基于裸眼3D显示的青少年视力测试系统

近视是在青少年中广泛存在的眼科疾病,影响他们的学习与生活,需尽早干预治疗。在干预治疗前,须准确测量患者的视力情况。但是目前由于患者人数众多,形成具验光资格的从业人员存在较大缺口,造成患者验光等候时间长、费用贵等问题,进一步地,由于每个患者的验光时间短,所以仅能完成视力和色盲两项测试。针对上述问题,本文提出一种基于裸眼3D显示的视力测试系统,它使用指向式光源3D显示器为平台,并参考传统视力测试方法,编写了相应的软件,可以让被测试者在没有验光从业人员的辅助下,可自行完成视力、立体视、色盲和双眼抑制四个项目测试,并向医生提供详实、全面、准确的患者视力情况。同时,单人平均测量时间仅为4分钟,因此有望在医院中对大群体被测试者进行快速视力综合情况测量。

敌意对四川省2家戒毒所强制戒毒人员抑郁症状的影响

目的:研究敌意对四川省2家戒毒所强制戒毒人员抑郁症状的影响,并探究生命意义感是否具有中介作用,为缓解戒毒人员的抑郁症状,改善其心理健康质量提供参考。方法:采用敌意量表、贝克抑郁量表、生命意义感量表对四川省2家戒毒所共601名戒毒人员进行调查。结果:男性戒毒人员的敌意、抑郁症状得分均高于女性,而生命意义感得分低于女性,差异均具有统计学意义(P<0.001)。敌意的5个维度均与抑郁症状有显著正向相关关系(P<0.01)。生命意义感在敌意和抑郁症状之间起到部分中介作用,敌意既可以直接影响抑郁症状(b=0.423,Z=5.354,P<0.001),也可以通过生命意义感间接影响抑郁症状(b=0.075,Z=3.947,P<0.001),间接效应占总效应15.1%。结论:敌意能加重戒毒人员抑郁症状,且生命意义感在敌意和抑郁症状间起部分中介作用。

工作负荷与期望收入指数对医务人员薪酬满意度的影响

目的探讨工作负荷、期望收入指数对公立医院医务人员的薪酬满意度的影响。方法2020年10月15日至11月10日,采用国家卫生健康委卫生发展研究中心制定的薪酬制度改革监测公立医院医务人员调查表,就工作负荷、实际收入、期望收入及薪酬满意度等对四川省21个地市(州)120家薪酬改革试点公立医院的8651名医务人员进行问卷调查。对问卷结果进行描述性分析;采用期望收入与实际收入的比值,即期望收入指数反映期望收入和实际收入的相对差异;采用χ^(2)检验和二分类logistic回归分析薪酬满意度的影响因素。结果回收有效问卷8133份。调查对象1周平均工作时间为48.17h,最长连续工作时间的均值为15.30 h;期望收入指数>1的医务人员占85.63%(6964人)。薪酬满意度得分均值为58.22分,不满意占57.72%(4694人)。连续工作时间越长(16~72h比<8 h,OR=0.755),期望收入指数越大(>1比=1,OR=0.522),薪酬满意度越低。结论医务人员工作负荷较重,薪酬未达到期望水平,满意度较低;建议结合实际情况实时监测、动态调整医务人员工作负荷,制定符合不同医务人员技术劳动价值的薪酬水平并建立综合绩效考核机制。