基于光电混合细分的激光自混合干涉测量技术

为了提高激光自混合干涉仪在大量程运动距离测量中实时测量的分辨率,采用光学细分与电子细分相结合的方法,大幅减轻了在条纹计数法中对信号进行大量电子细分的软硬件压力,节省了硬件成本,降低了测量系统的复杂程度,满足了大量程运动距离实时测量的精度要求。使用PI公司高分辨率商用导轨标定了运动距离测量的实验结果,分析误差来源,得出了实际测量精度。结果表明:在百毫米大尺度运动距离的测量中精度能够达到μm级。

基于多次滤波技术的单次曝光三维物体数字全息

为了改善数字全息重构像质量以达到可实际利用的目的,首先采用以马赫-曾德尔干涉仪为基础的三维物体全息实验光路,运用单次曝光的方法,记录了真实三维物体的数字全息图。由于对该全息图直接计算得到的重构像,受零级衍射光斑和散斑噪声的影响较大,使得重构像质量难以令人满意。为此采用了一套独特的多重滤波数字图像处理方法,即综合运用小波分析与收缩加权平均滤波对实验获得的数字全息图及其数字重构像进行滤波处理,成功地消除了数字重构像中的零级衍射光斑、减小了散斑噪声的影响,得到逼真的三维物体重构像。实验结果表明,该方法简便、实用,可显著提高三维物体重构像的质量。由于采用单次曝光,无需记录多幅图像,此方法便于在实时图像分析处理等领域中应用。

共焦显微拉曼技术在印章形成时间鉴定方面的应用

利用共焦显微拉曼光谱技术,以红外激光785 nm作激发光源,对几种不同品牌的印泥、印油分别做了连续4年多的拉曼光谱图,建立了形成时间的数据库.结果表明:印泥、印油含酯类物质成分,在拉曼光谱上都存在有1 235 cm-1特征峰;结果表明:在1 235 cm-1位置处的拉曼特征峰的相对强度随时间的久远而变大.借此,可用检定材料的拉曼光谱数据与确切的不同时期的时间样本数据进行比对来判断出印泥、印油的相对形成时间.共焦显微拉曼光谱技术可以为印泥、印油的形成时间提供一种快速、便捷、准确、无损检测的方法.

数字散斑相关法测量连续位移的原理与实验

提出用数字散斑相关方法测量移动物体的连续位移.激光照射粗糙表面形成散斑场,用CCD记录粗糙表面移动时的序列散斑图像,利用数字散斑相关方法分析散斑图像,确定粗糙表面的位移.研究结果表明,数字散斑相关技术可以高精度地测出连续移动物体的位移.

半导体激光器自混合干涉理论分析及实验研究

利用Lang-K obayash i速率方程,分析研究了半导体激光器在外腔弱光反馈条件下的自混合干涉。理论分析和实验研究表明,自混合干涉具有双光束干涉相同的条纹分辨率,外腔长度和反馈强度的变化调制了LD的输出特征。

对称折叠通道结构的低频通风吸声体

为了消除或减少低频噪声,该文提出了一种低频通风超材料吸声体。该吸声体由对称的折叠通道结构组成,具有深度亚波长、高通风空间占比和低频高效吸声的特性。通过传递矩阵方法、有限元模拟和四传声器实验法,揭示了对称折叠通道结构通风吸声的物理机制。首先在理论上分析单个吸声体的通风吸声性能并进行了仿真模拟,在共振频率423 Hz附近,吸声系数大于0.9,通风空间占比高达40%。其次,吸声单体的共振频率可通过改变折叠通道的长度来灵活调控,组合多个不同共振频率的吸声单体可以拓宽吸声体的有效吸声带宽。由4个吸声单体组合的通风吸声体可实现314~366 Hz频率范围内的高效声吸收(吸声系数大于0.8),且通风空间占比达到35%,而结构厚度仅为314 Hz时波长的1/10。该低频通风吸声体具有结构简单、结构强度高和容易制造等特点,在低频通风降噪领域有着潜在的应用前景。

光纤表面自组装胶体晶体微结构的实验研究

利用自组装方法在普通单模光纤裸纤表面生长胶体晶体,采用自组装方法制备了一种新型的三维光子晶体微结构光纤。将单分散度小于2%的二氧化硅胶体微球超声分散于乙醇溶液,通过垂直沉积法在表面经湿法腐蚀处理的裸光纤表面组装胶体晶体。采用SEM对样品进行表征,胶体样品表面为六角密排列,晶体呈FCC结构,其(111)晶面平行于光纤表面。当微球直径远小于光纤直径时,在60℃温度下制备的胶体样品有较好的质量。

裸眼跟踪三维立体显示典型技术研究进展

裸眼跟踪三维立体显示技术能克服传统自由立体显示中固定视角和不能移动观测等问题。本文简述了裸眼跟踪三维立体技术的原理;评述了包括非可见光、单摄像侦测系统、多摄像侦测系统三类裸眼跟踪三维立体显示典型技术实现方法,并对最新实现装置进行了技术分析;最后总结了裸眼自由立体显示技术的发展动态,指出其将向高分辨率、广角、多观测者、多摄像侦测系统方向发展。

基于光学干涉技术的MEMS薄膜泊松比在线测量方法研究

提出了一种基于光学干涉技术的MEMS薄膜泊松比在线测量方法.该方法采用直角悬臂梁作为测试结构,在上下两电极之间加上电压后,在静电力的作用下,与锚区相连的第一段直梁将发生弯曲变形和扭转变形.先由米劳干涉仪测得悬臂梁的变形,然后分离出形变中的弯曲分量和扭转分量,进而计算出薄膜材料的泊松比.用CoventorW are软件验证.结果显示该方法精度很高.

基于OptiSystem的RoF仿真实验设计与教学实践

本文在"微波技术"课程的教学内容中引入"射频光纤传输(Ro F)"的概念和基本原理,并利用光通信系统设计软件Opti System设计了几项简单而具有代表性的Ro F仿真实验。实际教学效果表明,将Ro F仿真实验引入课堂教学,可以帮助学生了解微波光子学前沿、拓展学生的学科视野、提高学生的创新实践探索能力,对培养学生的科研素质起到了积极的促进作用。

胶体晶体光子带隙液体折射率传感实验

利用胶体晶体的光子带隙的中心波长变化对折射率传感进行了实验研究。理论上对胶体晶体光子带隙的中心波长的变化进行了分析,设计模具制备了胶体晶体,并用扫描电镜对胶体晶体进行了表征和用红外光谱仪测试了胶体晶体的光子带隙。研究结果表明:胶体晶体光子带隙的测试结果与理论分析相一致。利用光纤间的耦合对胶体晶体的光子带隙的变化进行了测试和分析。分析结果表明:SiO2胶体晶体光子带隙的中心波长为1 445.5 nm,且在不同液体环境下,其中心波长发生变化,能够形成新的传感机理,为胶体晶体在传感上的应用进行了探索。

半导体激光自混合干涉加速度计测试技术研究

提出了一种基于激光自混合干涉的加速度计测试技术。自混合干涉系统的外腔反射靶面和待测加速度计均固定于一个激振器振动端。根据不同的振动频率,分别采用条纹计数法或贝塞尔零值法从自混合干涉信号中解调加速度信息。对商用加速度计多组测试结果表明,利用该装置测得的加速度计灵敏度在同一频率下保持相对恒定的值,其灵敏度最大波动范围不超过0.02mv/（m/s^2）。该测试系统具有结构简单紧凑,成本低等特点,在工业上有一定的应用前景。

基于交叠成像技术的彩色图像加密算法研究

本文研究了基于交叠成像技术的彩色图像加密算法,利用正弦组合光栅将彩色图像编码为灰度图像,结合交叠成像技术与双随机相位加密技术对图像进行加密,从而实现彩色图像的加密.该加密系统不仅扩大了密钥的空间,提升了系统的安全性,而且具有较强的抗剪切和抗噪声能力.该加密系统实验装置简单,实用性较强.模拟的实验结果验证了该系统的有效性.

单通道彩色图像加密技术研究

研究了一种基于双随机相位编码的单通道彩色图像加密算法.在该算法中,采用正弦光栅对彩色图像进行预处理,使得彩色图像可以单通道加密.两个随机相位掩膜函数构成了对预处理图像加密的双相位(即密钥),保证了彩色图像单通道加密的安全性.由于解密图像的画质不是很好,故采用零级融合的方法加以改善.同时,针对加密图像作了剪切攻击模拟实验.模拟实验结果证实了该算法的有效性.

一种实用的工业在线光电定位系统

本文介绍了一种能够实现电视机生产线上的BC-1白平衡仪探头的自动定位的光电系统，这对提高生产线的效率，降低工人劳动强度有较为重要的意义。

高维集成光量子技术

光量子系统在量子技术中的作用至关重要,伴随光子集成技术的发展,光量子集成被认为是推进量子信息技术的重要途径.同时,量子纠缠是量子信息处理中重要的物理资源,其中高维纠缠的量子系统与二维系统比较,具有更为独特的优势.然而,随着维度的增加,高维量子纠缠态的产生和操控也面临挑战.综述近年来高维集成量子技术的相关研究,先回顾不同自由度片上高维纠缠态制备方案,再从量子光源、可重构量子调控、前沿量子信息应用等三个方面分别进行分析和总结.在量子光源方面,重点对产生非线性效应、光源结构和产生纠缠方式进行说明,并对其适用性和优势进行分析;在可重构量子调控中,针对基本操控单元、通用操控线路和结构改进三个方面进行综述,阐述面临的困难和目前的解决思路;最后,对集成高维光量子纠缠态在各个领域的应用场景进行归纳,并对未来的发展做出展望.

一种实用的工业在线光电定位系统

本文介绍了一种能够实现电视机生产线上的ＢＣ－１白平衡仪探头的自动定位的光电系统，这对提高生产线的效率，降低工人劳动强度有较为重要的意义。

一种新型单片机实验开发平台的设计与应用

介绍一种新型单片机实验开发平台,该平台集成了I2C、SPI等多种总线协议,可根据开发项目需要对软硬件进行裁剪,并具有在线调试编程功能。阐述了系统组成、软硬件功能模块设计方法以及基于此平台的两个应用:水温水位测量、智能化γ射线报警装置。

基于加载辅助线圈的高效无线能量传输技术

针对目前磁耦合共振无线能量传输方式中存在传输距离远造成系统传输效率低等问题,提出了加载辅助线圈的高效率无线能量传输技术,即在发射线圈与接收线圈之间增加一个辅助线圈。通过建立系统模型对基于加载辅助线圈的能量传输系统等效电路进行了分析,并讨论了整个系统的传输效率与耦合系数、辅助线圈自谐振频率之间的关系。仿真结果表明,与传统的两线圈磁耦合无线能量传输系统相比,加载辅助线圈技术能够使传输效率在收发线圈之间的耦合系数为0.01和0.1时分别能够提高48%和7%。

一种新型颜色传感器设计

本文介绍一种采用脉冲光源照明、双光纤束导光的新型颜色传感器 ,光电探测器由光电二极管和覆盖其上方的滤色片组成。用光电积分法进行测量 ,在整个可见光谱区间内 ,对反射光谱功率进行积分 ,得到被测物体的颜色三刺激值X、Y、Z。同步控制脉冲光源发光与电路测量 ,由双光路捡测系统测量颜色三刺激值X、Y、Z和脉冲光源的微小变化 ,并根据后者对测试结果实时修正。