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  • 简介:为了精确地检测非旋转对称非球面面形质量,将衍射补偿元件计算全息图(CGH)应用到非球面透射式检测光学系统中。利用计算全息图(CGH)可以生成任意形状波前这一特点,对由三次面形双曲面叠加而成集成式波前编码器件进行检测,详细地给出了从检测系统设计、计算全息图数学模型建立,到CGH制作和制作误差分析过程。以口径33.84mm波前编码器件为例,检测系统模拟残余波像差峰谷值是0.0373λ,均方根为0.0063λ。利用激光直写技术,加工制作了口径为56mm计算全息板,计算全息图制作误差为0.086λ,验证了计算全息图在检测自由曲面中可行性。

  • 标签: 计算全息图 集成式波前编码器件 非球面检测 激光直写
  • 简介:提出了一种改善激光投线仪光束均匀性新方法,该方法运用几何光线追迹原理,对激光束通过带孔柱透镜光路进行了计算,模拟了柱透镜内孔在不同大小、形状、透镜介质折射率等参数下光束远场能量分布,获得了能量分布均匀远场激光线。

  • 标签: 高斯激光束 光线追迹 带孔柱透镜 线激光
  • 简介:光纤陀螺作为光电跟踪伺服系统速度稳定回路反馈测量元件,它输出噪声直接影响伺服系统低速跟踪情况下控制精度。抑制陀螺输出噪声是改善伺服系统低速特性有效手段之一。采用了一种简化的卡尔曼α-β滤波算法,使伺服系统低速精度指标由原来采用移动平均滤波0.0052°/s提高到0.0026°/s。实验证明,该算法可以有效地改善伺服系统跟踪特性。

  • 标签: 光纤陀螺 卡尔曼滤波 Α-Β滤波 伺服系统
  • 简介:在光通信数字接收机中,为了达到系统位同步,结合数字锁相环基本原理,采用现场可编程技术,设计了位同步信号时序逻辑电路,并用FPGA芯片实现了整个位同步电路。通过单片机实时控制FPGA,进行频带宽度中心频率实时调节,实现了位同步信号智能提取。仿真分析实际测试表明,该系统具有实时跟踪,提取快速且稳定,抗干扰能力强,升级方便等特点。

  • 标签: 光通信 位同步 数字锁相环
  • 简介:红外小目标检测技术是红外搜索与跟踪系统(IRST)、红外警戒等系统中一项关键技术。常规小目标检测算法存在对椒盐噪声、高亮背景边缘敏感等不足之处,针对上述问题,对天空背景红外弱小目标的几何灰度特性进行了深入研究,在此基础上提出了基于多向梯度红外小目标检测新方法,采用了一种非对称梯度算子,重新定义了梯度检测函数,提高了对小目标的响应。仿真实验结果表明,该方法能够较好地抑制高亮云层边缘椒盐噪声,保证了较高检测率较低虚警率,又便于在FPGA上实现,满足系统对实时性要求。

  • 标签: 小目标检测 多向梯度 自适应阈值
  • 简介:在共形光学系统中,椭球形整流罩打破了球形整流罩旋转对称性,引入了随目标视场变化而变化动态像差。共形光学设计主要任务就是消除或者减小椭球形整流罩引入动态像差,使共形光学系统成像质量满足使用要求。设计了基于反向旋转位相板共形光学系统,利用一对反向旋转位相板反向旋转对目标视场进行动态扫描,利用固定校正器、衍射元件泽尼克位相板校正了椭球形整流罩引入动态像差。成像系统采用二次成像透射式结构,实现了冷光阑效率100%。结果表明:该方法不仅有别于传统扫描方式,而且有效地消除了大长径比共形光学系统动态像差。

  • 标签: 反向旋转位相板 整流罩 共形光学 光学设计
  • 简介:为了研究复变量双曲正弦高斯光束在左手材料中传输,利用广义惠更斯一菲涅耳衍射积分法,得到复变量双曲正弦高斯光束在左手材料中传输表达式,并运用此表达式作数值模拟。仿真结果表明,复变量双曲正弦高斯光束横向光强、光斑尺寸柬腰位置都可以用左手材料工作频率来调控。当左手材料工作频率一定时,随着传输距离增加光斑尺寸先减小后增大;而当工作频率增大时,光强加强,束腰位置越靠近入射面,但发现束腰宽度不受工作频率调控。

  • 标签: 左手材料 工作频率 横向光强 光斑尺寸
  • 简介:在相位载波(PhaseGeneratedCarrier,PGC)解调基础上,分析了新型自动增益控制(AutoGainControl,AGC)电路与PGC解调相结合信号处理方式,并进行了MATLAB仿真.理论推导MATLAB仿真的结果说明新型AGC电路在光纤水听器中能起到稳定输出信号幅度作用.

  • 标签: 光纤水听器 PGC解调 AGC电路
  • 简介:提出了一种无需标记物体在线三维面形测量方法。将一固定正弦条纹投影到待测运动物体上,借助物体运动产生等效相移变形条纹。基于傅里叶变换轮廓术调制度对各帧变形条纹计算,提取其具有某一特定分布特征区域,采用相关度最大法,检测各帧变形条纹对应调制度特征区域位移量来检测出物体移动,从而实现像素匹配,得到一组像素坐标完全一一对应等效相移变形条纹图。利用Stoilov相移算法得到物体截断相位,利用位相展开算法展开位相,通过位相高度映射即可实现在线移动物体面形测量。通过计算机仿真验证了该方法可行性。

  • 标签: 信息光学 相位测量轮廓术 在线检测 傅里叶变换轮廓术 调制度 相关
  • 简介:基于流场界面厚度(Interfacial—Fluid—Thickness,IFT)理论,建立了高折射率梯度门限模型来研究气动光学窗口光传输畸变。首先在光学窗口折射率梯度场基础上,提出高折射率梯度门限,忽略绝对值低于该门限折射率梯度值,重构折射率场,并对其气动光学传输效应进行仿真。结果表明,当58.37%梯度值被忽略时,得到重构折射率场与原折射率场仿真光程差(OPD)最大相对误差不超过1.5%,验证了气动光学窗口高折射率梯度区域是产生光传输畸变主要原因,也证实了该门限模型对气动光学窗口光传输效应进行仿真的可行性,对气动光学失真的机理、预测及校正有一定指导意义。

  • 标签: 气动光学 流场界面厚度 折射率梯度 光程差
  • 简介:不同散斑场会显示出不同灰度分布特征,并对数字图像相关方法计算结果有着重要影响。使用计算机模拟生成一系列单向拉伸图像双向拉伸图像,并在生成图像中添加噪声,从而获得一系列含噪声单向拉伸图像含噪声双向拉伸图像。使用数字图像相关方法对无噪声图像含噪声图像分别进行相关计算,并分析研究图像应变量与相关计算结果正确率间关系,研究结果表明发现当图像应变量在一定范围内时,数字图像相关方法计算结果正确率较高。同时发现,当图像应变量较小时,噪声对相关计算结果影响较大,随着图像应变量增大,噪声对相关计算结果影响逐渐减小,当图像应变量到达一定程度时,噪声对相关计算影响就不明显了。

  • 标签: 数字图像相关法 噪声 相关 应变量
  • 简介:在数据融合基础上,以红外/毫米波双模传感器智能融合结构为模型,将模糊神经网络与D-S证据理论相结合,提出了一种新目标识别方法。该算法根据红外/毫米波传感器性能及工作范围,构造模糊变量作为神经网络输入,根据神经网络不同输出判别目标的真伪,并利用D-S证据理论进行目标身份识别。仿真结果证明了该算法可行性。

  • 标签: 模糊神经网络 D-S证据推理 数据融合 目标识别
  • 简介:使用Maxell方程严格解,研究了亚微米直径光纤单模条件、传播常数、基模分布、传播效率、非线性系数等光学特性,发现亚微米纤芯直径光纤单模条件与标准光纤相同,非线性系数在直径为700nm左右时最大;当光纤直径小于1μm时,传播效率骤减。这些结果有助于新型微光通信光纤传感器件设计。

  • 标签: 亚微米直径 光学特性 光纤
  • 简介:根据光外差检测原理,分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强探测,直接测量适用于信号光强大于参考光强探测结论。利用自制全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统,对位移信号进行了测量。实验结果表明:当位移信号较小时,干涉测量灵敏度分别为62.068μW/mm9.90mV/mm,而非干涉测量灵敏度分别为4.30μW/mm0.35mV/mm;当位移信号较大时,干涉测量灵敏度分别为2.643mV/mm0.055mV/mm,非干涉测量灵敏度分别为12.326mV/mm4.194mV/mm,测量结果与分析得到结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测应用具有参考价值。

  • 标签: 光纤马赫-曾德尔干涉仪 干涉探测 强度调制 测量灵敏度
  • 简介:多光谱成像仪是一种有效对地观测工具,航空机载多光谱成像仪在遥感领域得到广泛应用.介绍一种新小型多光谱成像仪设计,以小型化、轻量化研究为特点,使其与小型无人飞机精密结合,成为一种灵活机动海洋监测工具,将在海洋污染、赤潮发现、原油泄漏等重大事件监测上发挥作用.

  • 标签: 航空遥感 多光谱成像仪 无人机 海洋监测 光谱技术 视频摄像技术
  • 简介:粗糙集理论是处理不确定性问题数学方法,本文提出了基于粗糙集与小波变换相结合图像融合算法。该方法首先将粗糙集理论应用于图像滤波中,对含有椒盐噪声图像进行粗糙中值滤波,然后对滤波后图像进行小波融合。实验结果表明,粗糙中值滤波有较强去噪能力,且较好地保持了图像细节信息,在此基础上进行小波融合,使得融合结果图像具有良好效果。

  • 标签: 粗糙集 小波变换 图像融合 中值滤波
  • 简介:利用Hermite—Gauss函数、模式干涉理论以及电场矢量线性叠加方法,分析了高阶模经光纤Mach—Zehnder干涉仪后输出光场空间干涉现象,得出了两个高阶模之间干涉光场公式,计算出了双模光纤中各模式之间空间干涉光场。数值仿真结果表明二阶模之间干涉光场是两个相同圆形光斑,而基模二阶模之间干涉光场是两个不等大圆形光斑。

  • 标签: Mach—Zehnder干涉仪 高阶模 基模 空间干涉
  • 简介:辐射度定标是时间调制型FTIR数据处理中非常关键一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)不同,辐射度定标方法可分为线性定标非线性定标;根据定标中采用点数不同可分为两点定标多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标非线性定标。实验结果为两点法误差为0.1118,抛物线法误差为0.1684,四点线性误差为0.0599。结果表明多点线性定标方法效果最好。采用四点线性方法进行定标将大大提升光谱准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。

  • 标签: 时间调制 辐射度定标 多点非线性定标 普朗克曲线
  • 简介:采用了一个梯形四能级原子系统,在多模光场作用下利用量子相干技术使其实现介质左手效应,使介质具备左手材料特性。在相互作用表象下,利用密度矩阵方程并结合相关条件下有关公式进行理论计算,数值模拟结果显示,在合适参量条件下,介质相对介电常量相对磁导率可以同时出现负值,产生了左手效应,相应介质转化为左手材料。通过讨论在左手效应成立条件下介质对光场吸收增益问题,结果表明,在弱探测场条件下,利用电磁诱导方法也可以实现介质左手效应。

  • 标签: 量子干涉 电磁诱导 左手材料 负折射率