光波波前位错与相位间歇性——I结构理论

综述了光学中波前位错和间歇问题的研究现状。其中包括随机介质中传播或被粗糙表面散射标量波场的波前位错现象的概念、规律和研究方法 。

湍流大气中光束的相位不连续点数密度(英文)

基于Rytov近似和几何光学近似条件下,导出了对数振幅导数方差的解析表达式,证明了该参量主要取决于湍流内尺度、Rytov方差以及Fresnel尺寸大小.在此基础上,给出了光束相位不连续点数密度的修正表达式,分析了相位不连续点数密度随上述湍流参量变化的情况.分析表明在Rytov方差小于1的湍流条件下,不连续点数密度数随Rytov方差的增大而增大,而随湍流内尺度和Fresnel尺寸的增大而减小.

光波波前位错与相位间歇性——Ⅱ测量理论

综述了光波在湍流大气的传输过程中产生的相位间歇现像的研究现状。其中包括自适应光学与隐蔽相位的存在性、隐蔽相位的计算、间歇点的探测与统计分布。

相位解缠枝切法中的枝切线设置的优化

在合成孔径雷达干涉测量中,相位解缠是处理insar数据的关键步骤之一。Glodstein枝切法是较为经典的一种相位解缠方法,思路明确实现简单,是其他积分路径方法的基础和依据,但是在枝切线的设置方法上存在很多的分歧,并且形成的枝切线容易形成大范围的封闭区域,影响正常解缠。本文就是通过对残差点的特点深入分析,在如实地还原了Glodstein枝切法的基础上,并对其算法中的"最大窗口"和"查找顺序"等问题提出了合理的解决方法,通过连接偶极子,增加了算法的预处理,最终优化了枝切线设置,从而达到更良好的解缠效果。

工件孔洞的相位展开误差补偿方法研究

相位展开技术对提高最终测量结果的精度有重要影响,但由于工件表面不连续边界处残差点的密集分布,导致相位展开时产生较大误差。针对此类解缠错误问题,本文提出基于枝切法与误差补偿算法结合的相位展开方法,将质量图分为高质量区与低质量区,枝切法展开高质量区相位,DMA误差补偿算法展开低质量区相位。实验结果表明,此方法既可保持枝切法简便、高效的优点,又可解决不连续边界处的解缠错误问题,满足实时性测量要求,测量精度高达0.05mm。

湍流强度对大气传输光束的相位特性及其相位校正物理极限的影响

运用相位屏近似法计算模拟了激光束通过大气湍流的光场分布。从高频相位比例和相位不连续点数目等角度对畸变光束的相位特性进行了分析,进而利用考虑到变形镜驱动器间交联耦合的高通滤波方法模拟自适应系统对畸变波前的校正作用,建立了畸变光束的相位校正物理极限的预估模型,定量分析了湍流强度和传输距离对校正极限的影响。研究结果表明:在一定范围内,随着湍流强度的增强及传输距离的增大,畸变波前中高频相位比例明显增加,相位不连续点数目也逐渐增多;激光束通过大气湍流后,其相位校正的效果主要受畸变光束连续相位中的高频相位比例以及相位不连续点数目的共同影响,畸变波前中高频相位比例越大,相位不连续点的数目越多,相位校正效果也越差。

相位图去包裹的一种新的综合方法

提出了相位图去包裹的一种新的综合方法。首先建立了一个消除局部不连续点的模型,利用此模型可有效地消除包裹相位图中的不连续点,同时不会影响到其他正常点;在此基础上进行多方向去包裹运算,然后求其平均值,从而达到与路径无关的目的。给出了具体算法,并通过数值模拟和实验验证了该方法的有效性和可行性。结果表明,这种方法既具有很强的抗噪声能力,又能很好地处理较大面积的欠采样区域,并且具有较高的稳定性和处理效率。

相位不连续点数目随湍流强度的变化

激光在湍流大气中传输时,若光束波前中出现相位不连续点,自适应光学的校正能力将明显降低,利用4维程序计算了激光在大气中传输时产生的相位不连续点的数目。通过选取不同的相位屏数、计算网格和网格间距,得到了畸变光场中产生的相位不连续点的数目随湍流强度变化的过程,即:相位不连续点的数目随湍流的增强有一个从无到有,从缓慢增加到近似线性的急剧增加,而后又缓慢增加,最后趋于饱和的变化过程。另外,在不同的传输条件下,相位不连续点的数目及其变化存在很大差异。

一种新的截断线及标志点处缺失相位插补方法

在基于相位信息的三维面形测量中,为了得到正确的相位展开而引入的截断线和为了便于三维拼接而附加在物体表面的标志点都会造成其覆盖区域的相位缺失,需要进行人为地插补修复。一种新的缺失相位插补方法——八方向梯度估算法,通过计算待插补点周围八方向梯度和其八邻域内的相位平均值,可估算出缺失的相位。与其它常用缺失相位插补方法相比,该方法运算速度快、插补效果好,运算过程无需人为参与,便于计算机自动实现,尤其适合于插补倾斜相位面上的较大标志点,有助于提高相位重建质量和在此基础上的三维面形重建质量。