采集强干扰下微弱信号的APD电路系统研究

基于雪崩光电二极管反向偏压及其电容特性,利用时间同步原理,构建了一个用于回避强烈反射光信号,探测微弱回波信号的雪崩光电二极管探测系统.对雪崩光电二极管电容效应作出了分析,得出交流高压供电会使雪崩光电二极管产生干扰尖峰脉冲的结论.为了消除这个电容效应产生的尖峰干扰,提出了施加直流反向低压的方案,以达到减少雪崩光电二极管电容变化量的目的.通过实验数据验证了方法可行性.

2849白平衡仪I^2C总线自动调整系统的设计

本文在分析了用于彩电白平衡测量的 2 84 9白平衡仪工作原理之后 ,认为利用该白平衡仪的串行接口与PC机通信 ,增加I2 C接口板 ,设计适当的工作软件 ,即可形成以 2 84 9白平衡仪和PC机为主的I2

2849白平衡仪I^2C总线自动调整系统的设计

以2849型白平衡仪为例，通过分析白平衡仪的工作原理，介绍了2849白平衡仪I2C总线自动调整系统的设计。系统利用PC机串口接收2849白平衡仪的测量结果，并对结果分析处理后，将需要调整的彩电白平衡解码芯片存储单元的地址及数据传给I2C接口板，由接口板实现与彩电I2C总线时序与数据的通信，实现白平衡的自动调节。

LD端面泵浦微片固体激光器实验研究

使用2 0mm× 1mm的Nd3+∶YVO4 和6mm× 1mm双掺Cr4 +Nd3+∶YAG微片晶体并在晶体两端面直接镀膜可形成微型F -P谐振腔微片激光器。在 1.6 90W的连续泵浦下双掺的Cr4 +∶Nd3+∶YAG可以获得非常稳定的波长 1.0 6 4μm、脉宽 6ns、平均功率 13.5mW和重复频率10kHz的被动调Q激光脉冲输出。并且通过在直流基电流上加适当的预泵浦脉冲技术实现了可控的脉冲输出序列。Nd3+∶YVO4 晶体在 1WLD连续泵浦下获得了倾斜效率 2 3.3%的 1.0 6 4μm激光输出 ,并在实验中发现脉冲泵浦下的输出激光脉冲呈现出类似于调Q的特性 ,每个脉冲包含多个子脉冲 ,子脉冲宽度约为 180ns。

光纤布拉格光栅嵌入SMS光纤结构的湿度传感器

提出了一种基于光纤布拉格光栅嵌入单模-多模纤芯-单模(single-mode-multimode fiber core-single mode,SMS)光纤结构的湿度传感器。当环境湿度变化时,SMS光纤结构的干涉光谱会发生漂移,而光纤布拉格光栅对湿度不敏感,其纤芯基模保持不变。因此利用SMS光纤结构对环境湿度的敏感性去调制光纤布拉格光栅纤芯基模,通过检测光纤布拉格光栅纤芯基模的反射能量变化就可以实现湿度测量。数值模拟了SMS光纤结构的内部光场分布规律,理论计算了不同环境折射率时,多模纤芯的长度、直径对SMS光纤结构输出能量耦合系数的影响。理论模拟表明,随着环境折射率变化,SMS光纤结构中传输的纤芯基模的输出能量耦合系数会发生变化。同时制作了传感器样品并对其进行了传感实验研究,实验结果表明多模纤芯长35mm、纤芯直径为85μm的传感器在45%~95%RH湿度变化范围内,湿度灵敏度为0.06dBm·(%RH)^(-1)。在20~80℃温度范围内,传感器的温度灵敏度为0.008nm·℃^(-1),温度所带来的湿度测量误差为0.047%RH·℃^(-1)。传感器具有制作简单、灵敏度高、反射式能量检测等优点,在湿度测量领域有一定的应用价值。

胶合式全景环形透镜的设计

介绍了一种新的胶合式全景环形透镜(PAL),改善了全景环形透镜的设计自由度,使全景透镜承担部分校正色差的任务,简化后继透镜组的结构,减少杂散光生成,缩小长焦距全景环形透镜光学系统的体积,并扩大系统的视场。对全景环形透镜的色差和视场进行了理论分析,给出了选择新型全景环形透镜胶合玻璃材料的方法。设计了一个双片胶合式全景环形透镜及其后继转像透镜组,系统焦距为10.3 mm,总长170 mm,孔径为f/3.7,PAL最大口径为70 mm,光谱范围为0.486～0.656μm(可见光谱)。后继转像镜组由8片透镜构成,系统后焦距(BFL)为17 mm。实验结果证明系统像差校正良好。

随机圆检测算法的采样约束和参数校准策略

随机Hough变换和随机圆检测算法是图像中检测圆轮廓的快速方法,但在实际应用中分别在速度和精度上有不足。将上述算法中的随机采样分布、采样累积分布和采样次数阈值归为采样约束问题,将代理点计算出的参数与真实参数的偏差归为参数校准问题。经分析上述问题,将改进的随机圆检测算法作为快速识别方法,将随机圆Hough变换作为校准方法,结合两者的优点提出一种基于识别-校准框架的高效圆检测算法。实验数据证明,在噪声和不理想圆轮廓条件下,该框架能够很好地平衡检测速度与精度,从而体现出算法的高效性。

平端光纤与锥端球透镜光纤的耦合

建立了平端光纤与锥端球透镜光纤耦合的理论模型 ,得到耦合系数的计算公式 ,然后用几种不同锥角和球面半径的透镜光纤进行耦合实验 ,得到最大耦合效率 ,并验证了理论计算结果 .

白光干涉谱数据处理的新方法

提出了一种基于动态均值滤波、二次曲线法解调和拟合法求光程差的数据处理新方法。与传统的算法比较,动态均值滤波避免了耗时的快速傅立叶变换,二次曲线法解调有更好的解调精度,拟合法求光程差可去除噪音较大的数据。新算法有快速、可使用的测量范围大和抗干扰能力强的优点。新方法可适用的白光干涉谱数据距离范围为 10μm 到 100μm。在样品上采集到的白光干涉谱数据的对比度约为 0.06、信噪比约为 18dB。用新方法和传统方法分别对这些数据进行了处理。新方法处理结果的短期数据方差小于 10nm,精度比常用方法好 4 倍。

LHPG法生长单晶光纤中熔区生长界面对消除气泡的影响

采用激光加热基座法(LHPG法)生长的单晶光纤一般具有较好的表面光学质量,但单晶光纤在生长过程中常产生包裹气泡。该类气泡的存在将严重劣化光纤的性能。由于其产生原因复杂,多年来一直没有有效的消除方法。本文采用LHPG法生长Nd3+:YAG单晶光纤,深入分析了熔区生长界面对消除气泡的影响。实验结果表明,相比于其它熔区,凹形熔区稳定性能较好,是最佳的熔区形状,采用此熔区生长出的单晶光纤没有气泡,具有极好的光学品质。

高分辨率的可调谐激光器研究

基于菲涅耳 基尔霍夫衍射积分方程的求解结果和维持基模振荡的观点 ,提出一个能直观表达出光栅腔可调谐激光器的最小可分辨波长间隔与光腔参数、光栅参数之间关系的表达式 ,并由实验结果所证实。

平端光纤与锥端微透镜光纤的耦合研究

建立了平端光纤与锥端微透镜光纤对耦合的理论模型 ,得到耦合系数的计算公式。用研磨技术制作了几种不同锥角的光纤 ,并对它们进行耦合试验 ,得到最大耦合效率。

一种使用聚酰亚胺的新型有机发光二极管的研究

报道一种新型的有机发光二极管 (OL ED) ,这种 OL ED是用热稳定性好的聚合物 ;芴基咔唑聚酰亚胺 (PFF5 ) (玻璃化温度 Tg=374℃ )做发光层。其电致发光光谱有两上发射峰 ,分别位于 45 0纳米和 5 45纳米处。 5 45纳米的发射峰源自基团的发光 ,而 45 0纳米处的发射峰有来自芴基团的发射。由于发射过程中有从芴基团到基团的能量转移 ,器件有较高的内量子效率。

近红外光谱分析物联网技术在饲料工业中的应用

近红外光谱分析作为一种高效节能的绿色分析技术,可应用于饲料工业中从原料到成品各个环节的品质分析和监控,特别是将该技术与物联网技术相结合,构建近红外光谱分析物联网平台,实现集团资源共享,统一监测集团内饲料品质,并可根据实际情况对分析模型统一管理,提供其检测精度,将大大推动近红外光谱分析技术在饲料检测中的应用。

一种双焦干涉平面微观轮廓仪

激光双焦干涉表面微观轮廓仪在测量原理上首次实现完全共路干涉和无需参考面的突破，为在加工现场对超光滑表面的实时检测提供了可能。本文论述了一种产品化的双焦干涉平面微观轮廓仪的测试原理和控制过程，着重介绍其软件的功能结构和关键算法，最后给出了和进口Ｗｙｋｏ轮廓仪比对的结果。

折射/衍射红外光学系统的消热差设计

研究了衍射光学元件的温度效应以及混合光学系统的消热差设计方法 ,给出了视场4 .2°、冷光栏效率 10 0 %、温度范围在 - 30～ 70℃的红外折射

奇对称型相位板波前编码成像系统的点列图分析

基于几何光学理论利用光线追迹方法得到了适用于任意面型相位板的大视场平行光入射情况下的光线像差近似表达式,并在此基础之上分析了奇对称型相位板波前编码系统的点列图的大小、边界以及光线结构等特性,研究了大视场角平行光入射下的光线像差增强及点列图形变等现象,并且给出了相应的近似数学解析式来描述这些特性。通过对奇对称型相位板波前编码成像系统的点列图特性分析,有助于进一步的理解波前编码技术并且指导实际系统的设计。

带光纤位相共轭器的激光振荡-放大系统

介绍了采用光纤作为位相共轭镜应用于 MOPA(Master- Oscillator- Power- Amplifier)系统的初步实验 ,利用单向环形腔振荡器输出并经一级放大 ,将放大后输出激光耦合到光纤中获得了位相共轭激光输出。当重复频率在 1～ 30 Hz变化时 ,远场发散角为 0 .6～ 0 .9mrad,相应的 M2数在 1.1～ 1.6之间变化。

一种新型FBG动态应变解调系统

提出并演示了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)三角形滤波器的动态应变解调系统。通过周期啁啾和折射率调制变迹,制作了FBG三角形滤波器,并利用该滤波器实现了一种新型的FBG动态应变解调方案。通过与传统应变片测量结果进行比较,结果表明,该系统能够准确地实现动态应变测量。由于系统紧凑、无源,因此可被制成便携式的解调模块。

用模拟退火算法设计光学有限脉冲响应滤波器

提出了利用记忆型模拟回火退火算法来进行基于晶体双折射的光学有限脉冲响应滤波器设计的新方法 ,用以实现任意光谱响应双通道输出。模拟退火算法模拟了固体缓慢退火从而获得最低内能的物理过程 ,是一种简单而有效的随机性全局优化算法。应用具有记忆功能的回火退火算法 ,在较少的晶体延迟片数目下 ,实现了较优的设计。为证明该设计方法的可行性和有效性 ,给出了宽波带绿色 /品红 (Green/Magenta ,G/M )滤波器的设计实例以及实验结果。初步研究表明 ,所设计结果完成满足LCOS投影分合色的要求。