闪烁体光束准直光学系统设计

为更好地实现对闪烁光的高效率收集和高质量准直,提升探测效果,便于进行后续的闪烁体光束控制或偏转等实验,分别提出了同轴光束准直系统和离轴光束准直系统,设计优化了该系统中的自由曲面透镜、二次曲面反射镜等器件的参数。采用光学软件LightTools对闪烁体光束准直系统进行仿真。结果表明:所设计的同轴光束准直系统和离轴光束准直系统均能有效地实现对闪烁光的准直,其中自由曲面透镜离轴反射镜系统将光束发散角从±40°压缩为±5°,光能利用率可达96%以上,光束角内光能利用率达83%以上,实现了对光束传播方向的调控,提高了闪烁光的收集效率。

用于光学信息处理的WTA电子网络的实现及其特性分析

给出了一种光信号处理用ＷＴＡ电子网络的实现方法，测试了网络的灵敏度，并分析了可能对其产生影响的因素，制作了３２单元的ＷＴＡ网络器件。网络能在几百微秒的时间内找出输入最大者，分辨精度为１ｍＶ。

基于人眼光学质量的球差和离焦补偿关系研究

基于人眼光学质量客观评估方法,通过实测的屈光手术前后人眼波前像差数据,研究和分析了球差与离焦的补偿关系。结果表明,对于屈光手术前的近视眼患者,离焦与球差的补偿关系并不明显。对于屈光手术后的近视眼患者,离焦与球差的补偿关系明显,残余离焦可以部分补偿由于高阶像差增加引起的视功能降低。当残余离焦处于0.27D～0.74D范围内,离焦与高阶像差组合后,光学质量提高了20%以上。在屈光手术方案设计时,预留0.27D～0.74D的离焦时,可以使80%的人眼达到更好的视觉矫正效果。

界面电子受体分子对硫化镉纳米微粒光学性质的影响

纳米微粒的光学性质是固体微结构、微器件研究中的重要方向。纳米微粒可用于光信息存储、转换及光开关等,影响其光学性质的因素有尺寸、结构、组成及其周围的化学环境等。在结构和成分不变时微粒的光学吸收带边(E_g)可由下式描述:

潜在视功能检测仪光学参数特性的研究与优化

针对潜在视功能检测仪临床使用中量程有限和对高度屈光不正患者检测结果有一定误差的现象,研究了其光学系统成像特性,建立了系统对视力板成像的视觉放大率公式,分析了准直透镜、成像透镜焦距变化对视觉放大率的影响。系统中视力板移动检测时,准直透镜焦距影响视觉放大率变化快慢,决定视觉放大率曲线的平缓程度;成像透镜焦距对视觉放大率产生整体影响,使视觉放大率曲线产生整体平移。找出了系统的理想参数,能使视觉放大率在整个视力板移动范围内保持不变,消除了检测过程中视力板放大率不同带来的检测误差。通过对各参数的数值分析,得到最优参数,系统检测量程从原来的-7D^+12D扩大为-11D^+15D。

光学薄膜、光电子薄膜及光学有机薄膜

科学的发展正在改变传统的光学薄膜的面貌,其应用也由原来的纯粹为光学仪器服务,逐渐渗透到通信、建筑、防伪、医疗和空间技术等领域。而新工艺、新材料、新技术的采用,或用来提高其性能,或与其他薄膜结合构成新的器件,如与电学膜结合起来的光电子薄膜,与高分子有机材料结合起来的光学有机薄膜。这些薄膜有着潜在而十分广阔的应用前景,成为国内外学者竞相研究的课题。

一种基于相关信号非线性处理的光学联想识别系统及其计算机模拟实验研究

本文提出一种基于相关信号非线性处理的光学联想识别系统，描述了它的工作原理．利用计算机模拟验证其实验的可行性．最后对模拟的结果进行了讨论和分析，指出了通过边缘增强非线性处理的图像可使系统在识别能力方面得到优化．

多重编码的三维多目标光学模式识别研究

利用Ｋｏｈｏｎｅｎ侧抑制自组织神经网络算法和改进的增量算法，对三维多目标识别中的同一目标不同训练样本由单一编码改为多重编码，减轻了多层级联神经网络中第一级网络权重的学习负担，在不降低网络识别目标正确率的条件下。

光学异常透射研究进展

光学异常透射(extraordinary optical transmission,EOT)现象于1998年首次报道,表现为当光通过亚波长金属孔阵列时,得到的透射率在特定波长位置会比经典的小孔透射理论预言的数值高若干个数量级。该现象首次显示了金属亚波长结构中表面波引起的异常光学效应,是表面等离激元光学(plasmonics)进入活跃发展期的一个标志性事件。本文将从产生机理和相关器件应用两方面,对EOT的研究进展进行简要阐述。首先介绍EOT产生机理的宏观Bloch模式解释和微观表面波解释,以及这两种解释的最终统一;然后介绍EOT在传感、纳米偏光器、滤波、光开关和分子光谱增强等领域的应用;最后是对EOT相关研究的展望。

金属镜面上纳米光学天线阵列自发辐射增强与定向辐射

本文提出一种金属镜面上纳米光学天线阵列结构,天线采用金纳米立方体,单个点辐射源位于天线和金镜面之间的纳米间隙内.天线和金镜面之间的纳米间隙支持间隙表面等离激元,能够增强自发辐射速率;同时,周期排布的纳米天线支持表面晶格共振(surface lattice resonance,SLR),通过适当设计阵列周期,可实现沿垂直于基底方向的远场定向辐射.本文结合阵列扫描法(array scanning method,ASM)和全波严格数值方法,计算了辐射源的自发辐射速率.对于远场辐射强度角分布的计算,本文给出了互易定理方法的严格表述和证明过程,该证明过程不同于已有文献中的证明过程,对于无限大周期结构具有更严格的适用性,或者具有更低的计算量.本文提出的天线结构和设计方法可用于指导设计高速、高亮度、定向辐射光源.

红外3.2～4.5μm波段折射/衍射光学系统的减热差设计

研究了折射 /衍射光学元件的温度效应及红外系统的设计理论及具体实例 ,给出了在红外 3.2～4 .5 μm波段 ,5°视场范围 ,冷光栏效率 10 0 % ,在 - 4 0～ 80℃温度变化范围情况下的红外混合减热差系统的设计结果。结果表明 ,使用折射 /衍射光学系统的减热差设计方案 ,可令相应的传统光学系统减少一片元件 ,并且节省了昂贵的硒化锌红外材料。不仅能在较大视场内得到接近衍射极限的成像质量 ,较宽的温度工作范围 ,而且结构简单 ,体积小 ,重量轻。

偏心和倾斜光学系统的像差特性

运用一种新的分析偏心和倾斜光学系统初级像差特性的方法—矢量像差理论,分析了具有较大交叉倾斜角的平行平板光学系统和具有较大倾斜角的光楔光学系统的像差特性.通过ZEMAX光学设计软件像差分析功能中的垂轴像差曲线、场曲曲线和点列图加以比较,两者非常吻合,证明该理论可以对具有较大倾斜元件的非共轴光学系统设计起指导作用.

光学相干层析系统噪音分析(Ⅰ)——理论与计算

为了提高光学相干层析系统的性能,本文主要从理论上分析研究光学相干层析系统噪音和灵敏度的相关计算原理.比较了无杂散光的理想情况与非理想情况下,平衡探测与非平衡探测光学相干层析系统的噪音特性,并给出了相应计算公式,为设计和研制光学相干层析系统提供一个较为系统的理论分析依据.

光学相干层析系统噪音分析(Ⅱ)——时域OCT和频域OCT

本文作为前文《光学相干层析系统噪音分析(I)》的后续,对时域OCT和频域OCT的噪音和灵敏度进行了详细的分析和计算,证明与时域OCT系统不同,频域OCT系统的信噪比与光源带宽和纵向扫描深度无关,频域OCT系统可以在高速率图像采集的情况下仍然保持探测系统的大动态范围.

介电限域效应对SnO_2纳米微粒光学特性的影响

It is found that the SnO2 nanometer particle modified by chemical methods on its surface with a layer of steric acid molecules has a significant red shift of optical absorption band edge and clear photoluminescence at room temperature, which is in contrast with that of bulk SnO2 and naked SnO2 nanometer particles. It is concluded that these results are related to the dielectric confinement effects on the SnO2 nanometer particles surfaces.

折/衍混合透视型头盔显示器光学系统设计

为满足头盔显示器(HMD)对大视场、高像质和彩色显示的要求,提出了改进型 HMD 光学系统。该系统以彩色 LCD 为图像源实现彩色显示;以折/衍混合单透镜代替双胶合,利用其负色散和波面任意整形特性消除系统色差及改善波前像差。图像源发出的光束在分束器附近成中间像,可增大系统视场;出瞳在中继光学组元中间成像,可减小系统口径,增大出瞳直径;球面耦合器将分束器反射过来的光束准直后投射到人眼,能消除人眼反复观察不同焦距的视频图像和外界图像所造成的疲劳。该系统垂轴色差小于 42μm,视场扩大为 40°(水平)×30°(垂直),分辨力接近人眼的最小分辨能力;口径小于 46mm,重量比现有 HMD 光学系统下降 47%。

光学相关不变性模式识别的局限性及其出路

本文运用神经网络理论分析了光学相关不变性模式识别的局限性，在保持光学相关模式识别方法的合理内涵的基础上，提出了基于两层神经网络的不变性模式识别方法，分析了这种方法的普适性、适应性、最优并行性及其在硬件实现上的优点，并给出该方法用于多个飞行目标多畸变不变性识别的实验结果．

利用液晶光阀实现道路光学图象的实时边界提取

本文利用４５°水平定向扭曲向列相液晶光阀的非线性输入输出特性，实验研究了道路光学图象的实时边界提取，效果很好．与数字边界提取相比，光阀边界提取的最大优势在于，处理与图象大小无关，时间少于１５ｍｓ（即光阀的响应时间），可以达到实时操作。

高分子网络凝胶法制备ZnO超细粉体及其光学性能

采用高分子网络凝胶法制备球形ZnO超细粉体。通过聚乙烯醇（PVA）亚浓溶液交联网络的空间位阻作用，经过烧结，获得了具有球形形貌的粒径为1—3μm的ZnO粉体颗粒。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）分析了不同PVA浓度以及退火温度对产物形貌、结构的影响，发现在PVA溶液浓度为5％，并且经500℃热处理所形成的ZnO球形颗粒最为均匀规整。研究了球形ZnO粉体的光致发光性能，室温下经325nm波长激发，观察到两个中心波长分别位于407，468nm的微弱的荧光发射带，在合适温度下，在385nm处还出现了较强的紫外峰。PL光谱表明，退火温度对ZnO的光致发光影响较大，随着退火温度升高，由于表面缺陷和结晶性能发生变化，407nm处发射峰逐渐减弱消失，而紫外发光先增强后减弱，经500℃热处理样品的紫外发光性能达到最佳。

非线性光学晶体CsLiB_6O_(10)谐波产生的允许参量分析

根据波耦合中的能量动量守恒和色散方程 ,数值模拟计算了CsLiB6 O10 晶体在II类相位匹配下的倍频和混频产生的允许参量理论曲线 通过与 β BaB2 O4 晶体的比较 ,得到了CsLiB6 O10晶体的谐波具有走离角小。