高频共振预探测多脉冲激光测距方法

在无合作目标激光测距中,提出了一种高频共振预探测和多脉冲相关处理对远目标距离进行高精度测量的技术方案.脉冲回波光电流信号经高频共振预探测电路进行放大滤波处理并转换为包含高精度定时特征点的高信噪比的双极性衰减振荡脉冲信号;之后利用多脉冲相关处理构造出的新脉冲函数进一步改善其信噪比.理论计算结果表明:最小可探测光脉冲电流仅为17 nA,与直接探测脉冲方法相比信噪比可提高60倍;在回波光电流脉冲峰值1:10000的动态范围内,走离误差小于0.1 ps.根据此原理研制出了脉冲激光测距仪,仪器在激光发射平均功率约为1 mW时,无合作目标测程大于2000 m,在1.5—300 m范围内测距精度达到±(3 mm+2 ppm),远目标测距精度为±(10 mm+10 ppm).该测距仪系统已用于全站仪产品中.

超快光学诊断系统CCD相机探测性能评价与测试

为解决超快光学诊断系统(如条纹相机,像增强器选通型分幅相机等)中记录CCD相机的性能评价问题,分析得出记录CCD相机对探测下限和动态范围更加看重,提出了适用于超快光学诊断系统记录CCD相机光学性能评价的两个原则:1)将有物理意义的像素群作为性能比较的单元,这样能去除CCD相机像素大小和像素数目带来的差异;2)宜使用最小可探测光强和光学动态范围作为CCD相机探测性能的衡量参数,这样能去除CCD相机数字化灰度、输出噪声起伏等带来的差异。在上述原则基础上,建立了不同种类CCD相机光学探测性能对比测试示例系统,对某型科学级CCD相机和某型EMCCD相机进行了对比测试。测试结果表明,EMCCD相机比科学级CCD相机具有更低的最小可探测光强和更宽的动态范围。上述CCD相机探测性能比较方法已经在Z箍缩超快光学诊断系统建立过程中得到成功应用。

短脉冲激光信号接收灵敏度的研究

采用直接探测短脉冲激光信号的方式,基于信号检测中的探测概率、虚警概率理论,详细推导了光接收机最小接收光功率.阈值的选取对系统的探测性能有较大影响,对实际系统分析表明,在满足系统探测条件下,通过阈值的合理选择,可以使得总误判率达到最小值.最后,比较了0.5~10 ns脉宽下的最小接收光能量.对激光雷达探测系统的设计和优化有一定的指导意义.

直接光强检测方式分析激光遥测水下声场探测灵敏度

激光声遥感探测水下声信号技术,是比以往任何一种水声探测技术都先进的技术,但探测系统的灵敏度一直未曾分析。得出了在直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值,并且分析了最小可探测幅度值分别和探测高度、接收孔径的关系。在直接光强检测方式下,针对水下声场形成的表面微扰现象,通过建立探测系统的一维物理模型进行理论推算。直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值为0.424 4mm,当表面微波幅度超过该值时,探测系统灵敏度完全满足对水下声场的实时监测要求。

最小二乘多元线性回归及Mie光散射便携式扬尘粒子监测系统

基于Mie光散射原理设计便携式的扬尘粒子在线监测系统,结合最小二乘多元线性回归方法对数据精度偏差进行线性修正补偿,解决了监测PM 2.5/10颗粒质量浓度灵敏度低的问题,为环境监管执法、评价提供数据证据及决策建议。

几十纳秒的荧光寿命的测定

利用光学多道分析仪(OMAⅢ)的选通功能,配合使 1302型快脉冲发生器,可以测 出大于100ns的荧光寿命,若荧光寿命可以与探测器门脉冲宽度(最小值为5ns)相比拟,测得荧光寿命与实际荧光寿命有很大出入,而且探测器的“延展效应”展宽了有效门脉冲宽度。本文提出一种方法解决了此问题。 利用OMAⅢ的内插板1303型脉冲发生器的递增延时功能,可以探测到光脉冲随时间变化的三维光谱图(图略),光谱的峰值包络线与时间亡的函数关系为F(t)。

直接光强检测方式下激光遥测表面微波的极限分析

得出了在直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值,并且分析了最小可探测幅度值分别和探测高度、接收孔径的关系。在直接光强检测方式下,针对水下声场形成的表面微扰现象,通过建立探测系统的一维物理模型进行了理论推算。结论为:直接光强检测方式下表面微波的最小可探测幅度值为0.4244mm。当表面微波幅度超过该值时,探测系统的灵敏度完全满足对水下声场的实时监测要求。

基于多恒星背景的目标视位置测量方法研究

光雷捷联探测技术通过星敏感器成像所得的图像解算出空间目标视位置信息.为研究在未知星敏感器姿态的情况下求解目标视位置的算法,根据光雷捷联探测技术中目标视位置求解原理,给出了采用双星角距测量算法和改进的多星最小二乘测量算法;在多星背景下运用Matlab软件进行了仿真实验,比较了两种算法的有效性、测量精度和实时性.实验结果表明改进多星最小二乘算法在计算时间和精度上均优于双星角距测量算法和传统多星最小二乘测量算法.

文物修复理念探讨与实践应用

文物修复是保护文物和研究文物的一个重要环节,而文物修复理念又是指导文物修复工作的理论基础;要能够熟练运用各类科学仪器并且在先进修复理念的指导下,对不同门类不同质地的文物具体分析区别对待,仪器分析是了解文物性质与制定修复方案重要依据;吸收国外修复理念精华,并且结合中国传统文物修复理念总结出一个适合中国文物修复的全新理念,既有利于研究文物,也有利于更好地展示和保护好文物。