CGTN外场新闻演播室偏振系统的应用

本文通过介绍CGTN外滩演播室对"进博会"的直播报道工作,阐述了偏振系统在外景开放式新闻演播室的应用,实现了镜头中室外光系统和室内灯光系统进光量的单独控制,解决了外景演播室室内外光强配比的难题,取得了良好的视觉效果。

考虑吸收、散射损耗时向列液晶电光特性的偏振测试探究

对于厚度达几十微米以上或掺杂染料分子的向列液晶样品而言,各向异性的散射和吸收将对偏振检测结果产生显著甚至剧烈的影响,此时不考虑吸收、散射损耗的理想偏振分析模型将不再适用.本文设计出一种更为普适的测量向列液晶指向矢取向方向的检偏测试装置,给出考虑各向异性吸收和散射时的偏振分析理论,并结合具体的实验测试给出可靠稳定的测试方案和具体的测量电致向列液晶指向矢偏转角的数据处理方法.

三偏振系统用于高精度可调衰减器的实验研究

用三只高消光比的冰洲石偏光棱镜组成的高精度可调光学衰减系统,具有使用波带宽(0.3～3μm),可调范围大(约50 dB),读数精(相对误差小于5％)的优点。

高精度保偏光纤偏振测试系统的设计

介绍了保偏光纤的偏振串音和h参数以及它们的相互关系。给出了高精度起偏系统和检偏系统的光路结构。对影响测试精度的各种因素进行了详细分析,并使用自制的测试系统对国内几个单位生产的保偏光纤进行了测试,得到了理想的测试结果。其中,2m长的保偏光纤的偏振串音达到了-50dB以下,其测试精度达到了国际先进水平。

机载偏振成像系统的数据采集

介绍了机载偏振成像系统中的 3路 CCD相机同步控制 PCI图像采集卡的工作原理 ,详细阐述了图像数据采集系统的硬件结构设计和图像采集卡的驱动编程方法 ,介绍了为实现高速图像数据传输需求所采用的 DMA、多线程和双缓冲技术。本系统实现了 Windows2 0 0 0操作系统下同步控制 3路 CCD相机 ,以 2 0 MB/ s数据率完成高速数据的传输与存储。

用于CF-LCoS投影偏置LED照明光棒的角度分割原理及其偏振复用系统

研究了LED相对光棒中心位置存在偏置时光棒对LED的角度分割与虚像形成原理,籍此计算了不同偏置以及不同尺寸LED的光棒尺寸,再将计算所得的光棒与前端成像透镜、中间像面偏振复用系统、后端积分透镜及偏振分束器等进行综合优化设计,然后根据所得中间像确定不同情况下的偏振复用系统具体结构,确保LED发散角范围内光能的偏振复用,并实现对滤色片式硅基液晶芯片的均匀照明.最后设计了一款以白光LED为光源的滤色片式硅基液晶芯片微型投影光引擎,在1W LED功耗下实现12.8lm投射亮度(114lm/W),均匀性达93%.对比没有应用偏振光复用的微型投影光引擎,在保证均匀性的前提下,提升了微型投影系统的光效率,丰富了光棒偏振复用的内容.

偏振复用通信系统中偏振模耦合产生的啁啾

研究了相互垂直的两个偏振模耦合产生的啁啾 .利用耦合非线性薛定谔方程推导出两垂直偏振耦合模产生啁啾的表达式 ,分析了偏振模走离效应和入纤功率分配对啁啾的影响 .研究结果表明 :较弱的走离效应对啁啾影响较大 ,当走离效应参量超过某一值时啁啾趋于零 ;随着偏振角的改变 ,啁啾也随着改变 ,不再互成镜象 .

偏振探测系统的图像配准

分振幅式偏振探测成像系统的各分光路图像之间存在位置误差,率先完成各分光路图像之间的图像配准是进行偏振探测的前提条件。针对探测过程中,目标特征不明显、图像特征难以提取、各分光路图像间灰度变化较大的问题,提出适用于分振幅式偏振探测成像系统各分光路图像的相似性度量函数,并在此基础上,完成各分光路图像间的配准工作。首先,根据图像间的位置误差会造成偏振信息图像中出现信息异常区域的原理,研究了相似性度量函数的提取算法;接着,根据探测系统的各分光路的成像特点,确定图像间的几何变换参数;以遗传算法作为参数优化搜索算法,搜索得到最优的几何变换参数,完成整个图像配准算法的设计;最后,分别利用构造图像和实际采集图像,对配准算法进行了验证,并以图像间互信息值(MI)衡量图像配准的精度。实验结果表明:配准后的构造图像的MI为2.692 5,高于特征配准方法的实现精度;实际采集图像配准后的MI达1.849 3,同样高于特征配准方法的实现精度。基本满足偏振探测系统的图像配准需求。

一种偏振成像探测系统的测量精度检测

分析偏振测量原理得到偏振成像偏振度的测量绝对误差。通过偏振测量实验,分别计算了偏振光的真实偏振度和偏振成像的偏振度,求出偏振度的绝对误差,与理论分析结果相符合。检测了实验中使用的偏振成像探测系统的测量精度。

TFT-LCD投影显示中的彩色偏振分色系统(英文)

针对TFT LCD液晶投影显示系统中彩色偏振分色器件 ,从设计和制备上分析了多种S和P偏振器件并给出了设计结果 ,通过优化设计可以减小分色滤光片透射带内的波纹 ,探讨了制备过程并给出了测量结果 ,制备的器件及系统应用于液晶投影显示中 ,获得了良好的性能。

2.5Gbit/s偏振模色散自动补偿试验系统

从理论上分析了光补偿法实现偏振模色散(PMD)自动补偿的原理,建立了2.5Gbit/S自适应偏振模色散补偿试验系统。实验结果表明,该系统能自动完成偏振模色散的补偿。

高速光纤通信系统中偏振模色散的补偿研究

介绍了高速光纤通信系统中偏振模色散补偿方案的研究发展 ,分析了光域补偿方案的组成及研究方向 ,并对其可行性和每个关键器件均做了详细讨论。

双光路偏振测量系统的研究

传统的偏振测量仪由于采用单光路测量系统 ,测量精度受光源稳定性限制较大。一种新的改进方案是采用双光路偏振测量系统 ,通过适当地选择两光路检偏片的通光轴位置并引入中间参数P ,可以使系统的测量精度提高一倍 ,并降低了对系统元件透光性和偏振元件制造精度、安装精度的要求。建立了它的测量模型 ,进行了系统精度分析 ,利用该系统对葡萄糖溶液浓度进行了测试实验 ,得到了和理论推导相一致的结果。

用于偏振成像系统的20mm~200mm变焦物镜设计

变焦物镜是偏振成像系统的重要组成部分,目前因变焦物镜使用较多非球面而导致价格较为昂贵。为了降低偏振成像系统变焦物镜的加工成本,设计了一款用于偏振成像系统的20 mm~200 mm变焦物镜。采用正组补偿,利用Zemax优化变焦系统,最终系统仅使用7片球面透镜,并达到良好像质,系统调制传递函数(MTF)在120 lp/mm处大于0.3,畸变小于4%,系统凸轮曲线平滑无断点。系统公差分析结果表明,公差范围设置为:镜片表面光圈公差为2,镜片或空气中心厚度公差为±0.02 mm,透镜表面中心倾斜公差为±0.025°,透镜装调公差为±0.025 mm,透镜折射率偏差为0.002,公差设置符合元件加工和系统装调工艺,对降低偏振成像系统成本具有一定的参考价值。

非共轴长波红外偏振成像系统设计

围绕长波红外偏振成像系统的硬件研制、系统校正和基本性能指标测试3方面工作,构建了较为完整的成像技术方案:从方案选择、系统组成、光学部件、电路原理介绍了系统的硬件研制;分析了系统四通道响应非一致性的来源,阐述了分段线性校正法的基本原理,并展现了其对四通道红外图像的校正效果;通过实验测量得到单通道NETD值约为60 m K,并绘制了单通道MRTD性能曲线,基于对应特征点统计得到了系统成像中心位置偏差约为4个像素,图像配准误差约为1.2个像素。最后,给出了车辆目标的长波红外偏振信息解算图像。

傅立叶变换型线偏振干涉成像系统分析与设计

为满足中波红外高空间分辨率偏振干涉测量需求,本文提出一种基于微型静态干涉原理的中波红外线偏振干涉成像系统。该系统不含狭缝,具有信息量多,光通量大等优点。介绍了线偏振干涉成像系统的工作原理,采用近轴光学理论计算了初始结构参数,进行了系统优化设计。分析了入射光分别为完全非偏振光和线偏振光时系统的透过率,给出了系统所能探测的最小辐射强度。为了降低探测器强度的随机波动对偏振测量的影响,采用等权重方差优化了系统的偏振测量矩阵,并通过数值仿真验证了方法的正确性。最后,分析了偏振片的旋转误差对偏振测量的影响,给出了偏振探测精度为2%时的偏振片旋转公差容限。设计结果表明:傅立叶变换型线偏振干涉成像系统成像质量良好,在探测器的特征频率17 lp/mm处,各视场的调制传递函数值均大于0.6,满足系统的使用需求。

基于双高斯的紧凑型偏振光谱成像方法设计与研究

对目标进行更多属性信息的获取,是光学传感器不断追求的目标。偏振属性探测和传统光谱成像技术相结合的偏振光谱成像技术具有分辨“异物同谱”、实现“目标凸显”、“动态调节”、“耀斑抑制”的能力,蕴藏非常重要的应用潜力。目前的偏振光谱成像系统存在诸多的缺点,如结构复杂、体积大、通道串扰、多维信息提取繁琐等问题。针对上述问题,提出一种基于线性渐变滤光片(LVF)和像素化偏振调制的紧凑型偏振光谱成像方法。涉及关键技术有:基于高光谱分辨率需求与短焦距约束,采用双高斯结构作为初始光学结构,并通过参数设计进行光学系统的仿真与实现;采用LVF作为分光元件,进行参数设计与验证,与像素化偏振调制探测器在像面上进行耦合,实现光谱信息与偏振信息同步获取。基于上述技术路线进行了样机集成,在实验室暗室对系统样机进行光学指标测试,最终指标为:工作波段:430~880 nm,空间分辨率:0.22 mrad,光谱分辨率为:10 nm,四偏振态同步获取,系统传递函数:0.547,偏振探测精度:89.4%,光机系统总尺寸:45 mm×45 mm×80 mm。在室外进行推扫实验,成像效果良好,中心波长不同偏振态下的单色图有较明显的强度变化;对全局图像进行多维信息提取与融合,不同地物的特征光谱曲线有明显的波谱差异,满足预期设计目标。该方法突破了传统偏振光谱成像技术路线的缺点,为偏振光谱成像多维信息获取提供了一种新型且有重要应用价值的方法。

红外偏振探测系统的作用距离分析

为了分析偏振探测是否有利于提升红外系统目标探测距离的问题,本文以偏振度和噪声的分析为基础,推导了红外偏振探测系统的噪声等效偏振度,进而研究了系统偏振度信噪比与强度信噪比的关系,并结合传统红外强度探测的作用距离模型建立了基于偏振度信噪比的红外偏振探测作用距离模型。根据分析过程,对偏振探测和强度探测的作用距离进行了比较分析,得出了偏振探测优于强度探测的基本条件。

分光棱镜型分振幅光度式偏振测量系统的研究

介绍了分振幅光度式偏振测量原理，并论述我们基于此种原理所建立的分光棱镜型分振幅光度式偏振测量系统的结构、定标和性能校验。文中提出了一种新的定标方法，应用一块位相延迟为非规整值的延迟器代替常规该类系统中使用的λ／４ 延迟器，实现了对系统仪器矩阵定标的所有功能。

分焦面偏振探测系统的卷积插值方法

为了减小空间分辨率下降以及传统插值方法无法较好地适应单元不匹配等因素对分焦面偏振探测系统的影响,提出了一种基于卷积插值的偏振信息解算方法.用标记、插值方法来提取偏振图像,从而计算偏振信息.然后,通过最小二乘法校正分焦面偏振探测系统,校正后其偏振度误差小于2.5%,偏振角误差小于0.25°.最后,利用所提插值方法对不同的探测器与偏振光栅阵列组合实际成像.实验结果表明,该方法能够有效降低空间分辨率下降的影响,适应模块化的分焦面偏振探测系统.