基于光路复用机理的激光近程动态测距概率分布

基于光路复用机理,提出了一种激光近程动态扫描探测方法。基于重尾函数建立了一种脉冲激光发射波形数学模型,推导了脉冲激光近程动态探测冲击响应及回波方程。建立了一种脉冲激光测距概率统计分布模型,研究了脉冲激光发射功率/脉宽、阈值检测电压、等效均方根噪声电压以及激光出射角对测距概率分布的影响机理。结果表明:随着发射功率的增加,测距精度提高且分布曲线逐渐偏离真实值;测距精度随着激光发射脉宽的增加而递减;随着阈值电压的提高,分布曲线向右移动;距离测量分布曲线随着等效均方根噪声电压的增加而宽度增加、幅值减小;随着激光出射角度的增加,测距分布曲线向右移动,测距精度随之降低。

AWG作光路分插复用器串扰对信道数的影响

研究了阵列波导路由器作光路分插复用器（OADM）串扰的影响,其路由器含有m个上路/下路信道和n个传输信道。理论分析表明:随着上路/下路信道m和传输信道n的增加,串扰使OADM的信噪比QCT,成非线性下降、由于在阵列波导路由器中存在串扰,限制了基于 OADM的网络复用信道数。

基于半嵌入结构的超透镜共聚焦特性

设计了一种1∶1比例的半嵌入全介质超透镜,该透镜能够实现不同窄波段的共聚焦特性。采用时域有限差分法对不同高度和晶格常数下纳米单元的相移进行了数值分析。基于惠更斯-菲涅耳原理,构建了1环(半径为7.7μm)和3环(半径为13.5μm)的超透镜,并对比分析了它们的聚焦特性。在3环设计下,当波长为600 nm、线偏振光时,超透镜的焦距离设计目标偏差约为2.2%,焦点半高全宽为1.1μm,聚焦效率达到68.28%。此外,还对650~490 nm波段内的超透镜色散进行了分析,并得到了650~550 nm波段内100 nm带宽和550~490 nm波段内60 nm带宽的恒定共聚焦焦点,这是由于焦深的存在所导致的。所设计的超透镜结构具有偏振不敏感、亚衍射极限聚焦、变焦和窄波段共聚焦的特性,在超分辨率、光路复用、彩色成像等领域具有潜在的应用价值。

微纳遥感相机在轨光轴指向标定方法

基于激光测量原理及微纳相机特征,提出了一种新的微纳遥感相机在轨指向标定方法.该方法采用光路复用和焦面复用技术,实现了标定装置与相机系统的一体化光机电集成,可对每景遥感影像进行实时标定.将某新型微纳遥感相机作为仿真验证平台,对本文提出的微纳遥感相机在轨指向标定方法进行验证.仿真结果显示,使用该方法微纳遥感相机自身光轴指向标定精度不超过0.2″,满足相机影像无控制点下平面定位精度30m的指标要求.原理样机的研制及标定结果进一步证明了该项技术的原理与实践的可行性.该技术具有提升微纳遥感卫星定量化应用的价值.

双功能数字散斑干涉位移及空间梯度同时测量

为了满足无损检测中复合材料在复杂载荷下多参数变量评估的需求,提出了一种基于光路复用的双功能数字散斑干涉系统,能够同时实现数字散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量功能.通过控制其中一个反射镜-波片组合,当该组合离位时,构成数字散斑干涉测量光路,实现离面位移测量;当该组合在位时,构成数字剪切散斑干涉测量光路,实现离面位移空间梯度的测量.测量过程中只需简单切换该组合的位置就可以实现单次加载下被测物体表面离面位移及其空间梯度的同时测量.该系统光路结构简单、切换效率高,能够同时获得高质量的位移及空间梯度测量结果.实验证明,双功能数字散斑干涉系统既具备高抗干扰能力,又具备高灵敏度测试能力,适合复合材料无损检测现场使用.

基于电流与光强双闭环的双荧光实时检测系统

针对降钙素原(PCT)与C反应蛋白(CRP)的联合检测需求,为提高微弱荧光信号的检测精度,研制了双通道荧光实时检测系统,主要完成电路、光路及软件的优化设计。该系统选用LED光源,以电流反馈稳定驱动电流,结合光强反馈稳定激发光光强;基于预测量与多量程检测技术采集荧光信号,用软件实现暗电流消噪;以复用结构简化双通道光路设计,使光路结构紧凑。实验证明:系统对PCT的检测精度可达0.2μg/L,且有较好的重复精度。