大通光孔径气动窗口光学特性研究

实验研究了引射式大通光孔径气动窗口光学特性。由哈特曼激光光束诊断仪采集的数据给出了激光束通过气动窗口后的Strehl比 ,波像差 ,Zernike多项式各系数。从这些光学特性参数可以分析引射气压、气动窗口结构对通光光束质量的影响。研究表明随引射气压增加使通光光束发散 ,这和环形喷嘴喷出的气流形成的轴向气体密度分布的梯度变大有关。非均匀分布的抽口使波阵面偏斜 ,这会使光束漂移。

大孔径可见光声光可调滤光器

为了提高光谱成像系统的通光能量,该文介绍了一种可见光波段的大孔径(20 mm×20 mm)声光可调滤光器,与常用声光可调滤光器(光孔径10 mm×10 mm)相比,其光通量提高了3倍。该文还首次推导了包含声波衰减系数、工作频率、光到换能器距离的声光可调滤光器衍射效率公式。根据这个公式可以更准确地计算出声光可调滤光器的衍射效率。实验表明,这种双换能器声光可调滤光器工作带宽接近0.95个倍频程,滤光范围为0.4~0.9μm,衍射效率大于60%,光谱分辨率小于10 nm。

合成孔径数字全息的分析模拟及多参考光合成孔径数字全息

分析了合成孔径数字全息的理论和实现方法,提出了多参考光合成孔径数字全息方法及其应用前景,以双狭缝为例,模拟了单幅及单参考光、多参考光两种合成孔径数字全息术的记录和再现方法。

电荷守恒与CCD孔径测光

Lick天文台的CCD控制器是一类新型控制器,它能够在同一CCD系统内实现MPP(Multi—pinned phase)和通常工作模式间的转换．自2002年起中国至少有4架 CCD照相机使用这类控制器．此控制器的弱点是溢出发生在非线性前,而且远在饱和以前．虽然这对亮的面光源观测不利,并且它妨碍了使用亮星构建点扩散函数(psf)．但是由于电荷守恒原理,对亮的点源(恒星)的孔径测光依然可行．观测证明了此结论．

生物显微摄影中调整孔径光栏的规律

显微摄影装置中的孔径光栏又称为聚光器的光圈、聚光孔径光栏或可变光栏。它是聚光器的一个重要部分,位于载物台之下,定心螺丝之上。生物显微摄影中调整孔径光栏有一般规律与特殊规律之分。一般规律是什么呢?北京医科大学顾卓森同志指出“分辨率不高的另一个原因可能是所有聚光镜的孔径光栏全部打开了,纠正方法是缩小孔径光栏,其缩小的半径为物镜数值孔径的60～80%”(见陈金宝同志主编的《医学摄影》

大孔径光导天线技术产生太赫兹波的研究

传统的D rude-Lorentz方法只是适用于小孔径光导天线,对于大孔径光导天线,该算式的精确度已经远远不能达到要求。为了深入研究大孔径光导天线技术,在D rude-Lorentz理论的基础上,对光生载流子浓度的计算方法进行了改进,修正了其两个假设条件带来的误差,使之适合大孔径光导天线模拟计算。结果表明,改进的计算模型完全可以对大孔径光导天线进行模拟,并在此基础上分析计算了不同条件下大孔径光导天线的太赫兹辐射场及其频谱的变化,证明了这种新的计算模型可以满足大孔径光导天线太赫兹源的模拟计算的要求。

高精度恒星孔径测光注释

详细介绍了利用孔径测光方法得到CCD图像中恒星仪器星等的全过程,以及使用自己设计的程序对云南天文台1m望远镜观测的CCD图像进行实际测量的实验。测量结果表明:对亮星(约10mag)的内部测量精度能达到0.003mag,而对暗星(约17mag)达到0.2mag。同时,对相关问题进行深入讨论,总结了一些实验所得的经验,并与测光软件IRAF进行了内部精度的比较。

多参考光合成孔径DMIPH术的细胞相位重构

为了克服传统光学显微术无法直接提取相位信息的不足而能更准确记录物体高频和低频信息的合成，采用多参考光合成孔径数字显微像面全息系统，并结合角谱算法和最小二乘解包裹算法实现了细胞的相位重构。选取活体细胞组织等相位型生物进行作为实验样本，对其进行定量观察和有效测量。结果表明，多参考光合成孔径数字显微像面全息系统可以有效地应用于3维物体显微结构的振幅和相位重构，能显著地提高记录系统的高频和低频信息在全息图上的合成度，并实现超出系统的衍射极限12．81p／mm的分辨率。该系统可以有效地实现数字全息系统的超分辨率成像，从而获得细胞显微结构的3维形貌信息和准确的相位分布。

微型声光调Q开关

该文介绍了应用于激光器系统中的微型声光调Q开关的设计、测试及应用。通过有限元数值分析各因素对声光调Q开关衍射损耗的影响,提出了一种新型优化声光调Q开关的设计方案。选用氧化碲(TeO_2)晶体作为光电偏转材料,利用集成电路兼容工艺加工得到封装尺寸为17.8 mm×6.8 mm×17.8 mm,工作波长1 064nm,光脉冲上升时间28.99ns的微型声光调Q开关。该微型声光调Q开关具有优异的性能,其体积缩减到原来产品的40%;光孔径为?0.8mm;在全温范围(-45~70℃)内稳定工作,衍射损耗保持在35%(±2%)。

光镊技术进展及其在水泥基材料中的应用展望

受限于传统表征方法的能力,在建立硅酸盐水泥最主要的水化产物——水化硅酸钙(C-S-H)理论模型时获取的化学组成、结构参数等信息多是基于水泥颗粒群的测试结果。由于C-S-H的组成和结构极易受水化环境影响,C-S-H结构和组成的量化研究有待进一步优化。光镊技术作为一种可实现微小粒子无损捕获的技术,已被用于多个领域的单颗粒研究。将光镊技术引入水泥基材料领域,观测单个水泥颗粒的水化,有利于实现其水化条件的精准控制,降低不同颗粒间的相互影响。利用光镊技术从微米和纳米尺度直接获取C-S-H的形貌特征、化学组成及结构参数等信息,为进一步优化C-S-H纳米结构模型提供理论依据。按照捕获精度的不同,光镊技术经历了三个主要发展阶段:(1)常规远场光镊。多适用于捕获微米级粒子。其捕获对象以生物细胞为主,逐渐向有机和无机材料领域拓展。(2)近场光镊。利用近场光学的倏逝场,突破了传统衍射极限限制,实现了微米及亚微米尺度粒子的捕获。(3)纳米孔径光镊。主要基于自诱导反作用力(SIBA)效应,使得捕获精度提升至纳米尺度,降低了激光功率,减小了热损伤,丰富了光镊技术可操控的对象。目前三种光镊技术的捕获介质满足液体、气体与真空环境,捕获对象包含有机粒子、无机粒子和金属粒子等,理论上可满足各领域的研究要求。光镊技术能否捕获微粒与激光波长、光束功率、捕获介质、微粒性质等诸多因素相关。微粒性质主要与其折射率有关,折射率越大越有利于产生拉力,即梯度力。本文统计了已经实现捕获的部分微粒的性质,其物质折射率涵盖0.30~2.86。对水泥颗粒而言,其折射率在1.7左右,静止空气的捕获介质不会影响水泥水化,毫瓦级的捕获功率不足以损伤水泥颗粒,因此理论上可实现稳定捕获。本文综述了光镊技术的研究现状,重点探讨了其应用对象、操作环境以及操作精度的异同,提出了光镊技术在水泥基材料中的应用前景。

光栅副的间隙莫尔条纹

提出了间隙莫尔条纹的产生原理。推导出由光栅副间隙所产生的纵向莫尔条纹的计算公式及横向莫尔条纹的转角变化公式。拍摄了实验照片并验证用此法测定镜头焦距的精度。

木星伽利略卫星互掩互食天象的测光技术

对行星天然卫星互掩互食天象进行测光可以得到非常准确的天体测量信息,这些信息可以用来进一步改进行卫星的运动理论和历表.对2003年在云南天文台1米望远镜上实际观测到的互掩互食图像进行测光处理,分析表明,在对木星去晕和测光孔径为1.5～2.0倍半高全宽条件下,所得光变曲线有较好的稳定性.

光栏概念的简明讲解

本文试图介绍一种简明的光栏概念的讲解方法,以照相机的瓣形光圈为例,同时直接从一般主轴上物点成象出发,阐明孔经光栏在光学仪器中的作用。从而得出孔径光栏的确定方法。 光栏是光学仪器中常用的重要光学元件,在教学中,将在光学仪器的聚光本领以及分辨本领的讲授中都需要用到光栏的概念。然而,它又是同学中难以理解的概念,其关键在于入射光瞳与孔径光栏关系的理解。其中。

地球静止轨道光综合孔径相机的能耗与(u,v)覆盖研究

围绕高分辨率对地观测实时成像需求,研究了地球静止轨道分布式卫星光综合孔径相机的能耗情况和空间频谱(u,v)覆盖情况。从静止轨道卫星动力学特性出发,分析了在天底对地观测和斜向对地观测两种情况下,维持分布式卫星编队飞行组成的光综合孔径阵列的收集器卫星的能耗情况,并给出仿真计算结果;从高质量成像需求出发,研究了实时成像情况下,对地面天底观测和对地面纬度为20°情况下的斜向观测两种情况下,不同时刻的(u,v)覆盖变化情况。研究方法和研究成果也可以扩展应用到其他天基轨道(如低轨道、深空探测轨道)的不同波段(如毫米波、微波)的综合孔径成像情况,对于发展中国空间对地观测高分辨率成像遥感等,具有重要的参考价值。

基于相机阵列的高动态范围图像合成方法

针对传统的高动态范围图像合成方法不能适应动态光照的问题,提出了基于相机阵列的不同曝光的多幅图像的配准及高动态范围图像合成方法。首先利用相机阵列获取不同曝光图像,结合相机阵列标定参数,采用光场合成孔径理论对图像进行配准,并对配准后的图像作中值位图进行二次配准。根据拟合出的各相机的光照响应曲线,进而将二次配准后的不同曝光的图像合成为一幅高动态范围图像。实验表明,该方法可以有效地在动态光照下合成高动态范围图像,取得了不错的效果。

光综合孔径望远镜直线阵最优排列方案

通过旋转一个小孔径光学望远镜阵列依次测出物光在每一对孔径的互相干谱,从而综合成物体的u,v谱覆盖,经反变换后得到分辨率远高于单个望远镜所得到的图像,讨论了小孔径排列成线阵的方案,给出了判断排列方案优劣的方法,引入判断因子ε对排列方案进行定量计算。对于11个孔径,排列的可能性有1.5×1011之多,故编制了计算程序对可能排列的方案进行筛选找到了最优方案,还给出了线阵综合孔径的模拟效果,其模拟方法也适合非线阵孔径。

980nm Oxide-Confined Vertical Cavity Surface Emitting Laser

Top-emitting oxide-confined intra-cavity contact structure 980nm VCSEL is fabricated by low-pressure metal organic chemical-vapor deposition (LP-MOCVD).Self-aligning etching process and selective oxidation are applied for current confinement.Output light power of 10.1mW and slope efficiency of 0.462mW/mA are obtained under room temperature,pulse operation,and injection current of 28mA.The maximum light power is 13.1mW under pulse operation.Output light power of 7.1mW,lasing wavelength of 974nm,and FWHM of 0.6nm are obtained under CW condition.The study of oxide-aperture influence on threshold current and differential resistance shows that lower threshold current can be obtained with a smaller oxide-aperture diameter.

W波段主动式近场成像试验研究

现有的主动式人体安检成像仪,均工作于毫米波频段(Ka频段和E频段),已在机场人体安检领域得到成功应用。升级到太赫兹频段,是主动式人体安检成像未来发展的必然方向。开展了W波段主动式近场成像试验研究,使用了一台W波段LFMCW雷达,对圆迹二维SAR、圆柱二维SAR、准光实孔径、三维全息等成像体制,开展了一系列成像试验,获取了成像结果,验证了各类成像体制及成像算法。试验结果表明,圆迹二维SAR成像体制值得进一步开展研究。该研究为今后主动式太赫兹安检成像系统设计,提供了参考和帮助。

中红移BCG的X射线性质

最亮团星系(brightest cluster galaxy,BCG)的X射线起源尚不清楚.射电喷流与径移主导吸积流(advectiondominated accretion flows,ADAF)是2种主要可能的物理起源机制.2种模型中是否存在主导模型或模型间是否存在关系并不明确,而且不是所有BCG都存在X射线辐射.为探究BCG的X射线性质,进一步了解X射线物理起源机制,本文选取钱德拉塞卡X射线望远镜(Chandra X-ray observatory,简称Chandra)数据存档红移范围0.2<z<0.23的27个星系团(共30个BCGs).依据信噪比大于或等于3的标准,共6个BCGs有X射线辐射.通过研究中红移BCG的X射线与射电的性质,结果发现X射线流量与射电流量,以及X射线光度与射电光度不存在显著线性关系.中红移BCG的X射线不是射电喷流或ADAF单一起源.