基于掩膜相位板的鼻内镜成像优化研究

我国鼻内窥镜受加工,装调等因素的影响,内窥镜在实际使用时的分辨率及像差情况要明显差于设计水平,论文经过公差分析,得出偏心公差对结果影响巨大,基于以上问题,文章在设计的一款视场角为80°,入瞳直径为0.2mm的鼻窦物镜基础上,模拟装调误差,提出在不改变装调后鼻窦物镜机械结构的前提下,在物镜保护玻璃前方加入掩膜相位板补偿装调误差导致的成像质量下降;从设计结果可知,添加掩膜相位板后系统传函图从在空间频率30lp/mm等于0提升到170lp/mm大于0.2;用N3鉴别率板检测系统分辨率,物方可分辨18组左右,物方分辨率为15μm。由此可知在补偿掩膜相位板的设计中,在不改变原设计基础上,可明显提高像质。

相位掩膜板移动法制作DFB光纤激光器

对相移光栅的制作技术进行了介绍和比较。并采用相位掩膜板移动法研制了掺铒DFB（分布反馈）光纤激光器，激光泵浦的阈值约为4mW，线宽约为10—20kHz。

啁啾相位掩膜板的衍射特性研究

相位掩模制栅法是光纤光栅的一种重要的制作方法.而相位掩膜法的基本原理是紫外激光通过掩膜板后产生衍射条纹,使光敏光纤产生轴向折射率的变化,本文重点分析啁啾相位掩膜板的衍射特性及板后的干涉光强分布以便指导设计符合光波分复用技术要求的光纤光栅产品.

波前编码系统中相位掩膜板的新设计

波前编码技术能扩大非相干光学成像系统的景深。根据传统相位掩膜板的设计原理,从两个方面对原有的相位掩膜板表达式进行扩展。由此提出了两种新的设计方案:“多项式”方案和“高次方”方案。前者是在原有的公式中加入了x平方项,而后者是将原有的高次方指数拓展到小数形式。将这两种新系统进行模拟计算,得到了相关的调制传递函数(MTF)数据和三维图,结果显示MTF随离焦量变化很小(当u=1时,均方差分别为0.0027和0.0021),而且不会出现零值,跟传统方案MTF差值分别在0.05和0.04以内。由此说明新方案也能实现扩大光学系统景深的目的。

双随机相位光学图像加密的密钥特性研究

针对光学图像信息加密中的密钥特性与加密安全性的关系问题,从光学双随机相位编码的角度对密钥特性进行了理论分析,在4 f光学系统中构建1组随机相位掩模板及其复共轭,通过1组傅立叶变换实现加密和解密。仿真实验表明,要获得正确解密的图像,需要有正确的频域密钥和空域密钥;在解密过程中频域密钥对图像的影响远大于空域密钥;在多渠道分别传输密钥时,应当用保密性高的渠道来传输前面的密钥;4 f系统以及随机相位掩模板要求解密密钥及其空间位置都匹配,同时要具有较大的密钥空间.仿真结果可靠,算法可行,并得到密钥和4 f系统的主要特性,验证了该技术所具有的高安全性。

利用动态相位掩膜板法制作光纤光栅

在相位掩膜板法光纤Bragg光栅(FBG)制作系统中,通过高精度陶瓷压电(PZT)促动器对相位掩膜板进行运动控制,实现对光栅折射率交流调制量和相位的任意调制,从而实现相移、切趾和啁啾等FBG的制作,从而提高FBG制作工艺的灵活性。

扩大光学系统焦深范围的光学成象新技术研究

如何增大非相干光学系统的焦深已成为一项有意义的研究主题 .对于普通光学系统 ,其焦深与光学系统的相对孔径平方成反比 .为了增大焦深 ,通常的做法是缩小相对孔径 ,但这种做法有其缺点 :会降低光学系统的光通量及调制传递函数 (MTF)和分辨率 .本文提出了一种新方法 ,通过在光学系统光路中加入一特殊设计的非球面掩模板 ,并用图象处理技术对相位掩模板编码后的图象进行解码得到清晰图象 .保证了光学系统在维持原有相对孔径的同时扩大其焦深范围 。

大焦深成像系统的特性研究

如何增大非相干光学成像系统的焦深已成为一项有意义的研究主题。为了增大焦深 ,通常的做法是缩小相对孔径 ,但这种做法会降低光学系统的光通量、调制传递函数 (MTF)及分辨率 ,而大焦深成像系统通过在光学系统光路中加入一特殊设计的非球面掩模板 ,并用图像处理技术对相位掩模板编码后的图像进行解码得到清晰图像 ,保证了光学系统在维持原有相对孔径的同时扩大其焦深范围 ,使光学系统在离焦范围内有好的图像质量。从光线图和系统的 MTF两个方面对大焦深成像系统的特性进行了分析 ,并对结果进行了讨论。

波前编码成像系统仿真实验

扩大非相干光学成像系统的焦深已是应用光学领域热点问题。从相位掩膜板的基本原理出发,对其调制传递函数(MTF)的性质进行了深入分析,并从仿真实验结果中提出了一个重要参数a的设定方法,从而使得成像系统即使在前向离焦和后向离焦的较大范围内(-20￡ψ￡20)内传递函数仍表现出极不敏感性。这样可以用其最大离焦范围内中任意调制传递函数逆变化来还原图像。仿真实验证明了用该方法的可行性。

普通单模光纤传输系统的光纤光栅色散补偿研究

通过系统分析光纤光栅的耦合模理论 ,探索、优化光纤光栅的制作过程 ,研制了满足ITU T建议波长的优质光纤光栅。用双透镜和扫描移动平台结合相位掩膜板研制的光纤光栅分别成功实现了 4× 10Gb/s 4 0 0km和4× 10Gb/s 80 0km普通单模光纤传输系统的色散补偿 ,功率代价均小于 2dB ,且最佳功率代价为负值。同时对4× 10Gb/s 80 0km普通单模光纤传输系统的偏振模色散实施长时间的监测 ,系统偏振模色散小于 10 ps,提出了发展 10Gb/s的光通信系统更符合目前我国国情的见解。

π相移光纤光栅制作方法的比较研究

介绍了目前最常用的两种制作相移光纤光栅的方法，即分步曝光法（或遮挡法）和相位掩膜板移动法，对比分析了两种方法引入相移的物理机制，并利用传输矩阵法理论模型，数值模拟了两种制作方法下的相移光纤光栅透射谱，并分别进行了分布反馈光纤激光器（DFB-FL）的对比实验。结果表明，分步曝光法制作相移光纤光栅时，相移量与光栅中无曝光段的长度及纤芯折射率调制量均有关，难以精确控制相移量的大小，并且存在偏振模竞争问题；而相位掩膜板移动法通过压电陶瓷直线微动台控制掩膜板和光纤相对位移，在光栅中引入相位变换，可以将相移量控制在O～2”范围之内，更容易实现”相移光栅的制作。

基于多重曝光法的多波长FBG制备和实验研究

利用扫描曝光法,通过控制曝光前施加在光纤上的拉力,经过多次不同拉力状态下的光刻技术,实现了多波长光纤Bragg光栅(FBG)的制作。实验发现,多重曝光的子FBG位置和叠加程度对子FBG的谱形有很大的影响,只有当各层子FBG长度、位置完全重叠时,各波长光谱才不会受到短波振荡的影响;对载H增敏光纤,第n+1层子FBG的刻写,总会使前面n层子FBG的波长变大,反射率变强;而对掺Ge光敏光纤,多重曝光只将先制作的子FBG波长变大,而所有子FBG反射率都会变弱。通过合理设计曝光量,在载H单模光纤上制作了阻带谱形一致的四波长FBG。经实验测试,子FBG波长具有相同的温度系数和应变系数。