基于FMCW技术的光纤光栅振动解调系统设计及复用特性分析

基于连续波调频技术(FMCW)及2×2、3×3耦合器的原理,设计了一种光纤光栅振动解调系统.对系统复用特性进行了理论分析,并通过仿真实验分析了传感光栅位置系数k、调制频率的最大值Δf、压控振荡器的控制参量fs对系统复用特性的影响,同时构建了相应的系统,对所设计的系统进行了实验验证。

尾流散射光性质的一维小波变换分析

船舶尾流具有特殊的声学、电学、磁学和光学特性。选用一维小波变换含离散小波变换、连续小波变换、小波包变换、复小波变换对测量的尾流光学性质进行了分析,其结果表明:不同条件下尾流散射光信号具有不同的自动阈值,经小波变换后保留的能量比例、小波系数置零比率不同,变换的小波系数染色模式、系数曲线、最大系数线区别明显。一维连续小波变换显示出细节信号具有一定周期性,说明在测量过程存在周期性的干扰因素。通过小波分解的各层细节信号,为在测量结果中消除或降低这些因素的影响指明了方向。一维连续小波变换结果显示,在不同压强下小波系数大小及分布、极大值分布都有明显区别。一维小波包变换的压缩信号保留了原始信号绝大部分的能量,选择的系数可作为不同压强下尾流气泡幕的特征系数,而一维复小波变换变换的模、模角以及系数随时间轴的分布,其相对大小都不相同。经小波分析,可以提取出散射光信号的共性,也可以直观地展示不同散射光信号的区别。

立体视觉系列实验的设计

介绍了立体视觉系列实验的内容设计和教学方法,通过尝试用一系列简短的小实验取代部分课堂教学,传授某些感性化、体验性要求高的知识,更容易被学生所接受,具有良好的教学效果。

位相光栅彩色滤波器

准直白光入射到一定膜厚的知形位相光栅,由于光栅的消光机制,透过光栅的各级衍射光都具有一定的颜色,即矩形位相光栅可以作为彩色滤波器。水文介绍了产生颜色的机理和制作各色滤波器的方法。

平面镜成像的研究

研究几何光学中人照平面镜而成像的问题,否定了"人要从镜中看到全身像,所需镜长至少等于人身高一半"问题,得出只有在人与平面镜相互平行的特定条件下,才能成立。

应用四元数方法对光存储光学系统的建模

光存储中的光学系统是一种非同轴光学系统,其中各个光学元件的设计位置与装配精度是保证系统光线正常传输并获得准确信号的前提。四元数方法是一种可以方便地描述空间光线的传输计算与坐标变换的数学方法。通过将四元数引入到光学头光学系统的建模中,使用四元数法表征非同轴光学系统的传输方式,并给出建立光学元件的设计、安装参数与聚焦光斑、读出光斑之间关系的流程图。据此模型对各个独立的研究对象进行分析的结果,对光存储中光学系统的设计与生产装配工艺的制定有指导意义;同时,以此模型分析物镜的连续运动对光斑和读出信号的影响,对光学头中的可执行机构力矩器的设计有实践作用。

α-Fe_2O_3纳米材料的合成及其在光催化中的应用

本文以氯化铁、甘油和尿素为反应物,采用一种设备简单、操作便捷的实验合成方法―水热法,制备了α-Fe_2O_3纳米材料,并采用X-ray射线衍射仪(XRD)对所制备产品的晶体结构进行了表征;用扫描电子显微镜(SEM)对所制备α-Fe_2O_3粒子的形貌和大小进行了观察;以甲基橙溶液为目标降解物,以氙灯为实验光源对产物的光催化性能进行研究,研究表明所得产物对于甲基橙有较好的光催化性能,反应80min后降解率可以达到70%。

基于THz-TDS的聚乙烯管道接头老化及缺陷检测实验分析

基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对聚乙烯管道接头的老化及常见缺陷进行检测,获得不同老化程度的聚乙烯样品的折射率与吸收系数,并对管道接头的典型缺陷进行成像检测。实验结果表明:随着老化时间延长,聚乙烯样品在0.2~2.0THz频段内的折射率未发生明显变化,该频段内材料的吸收系数随着老化时间的延长而明显下降。太赫兹图像中缺陷区域与无缺陷区域的像素点存在明显区别,从图像中可以分辨出缺陷的位置及大致轮廓。