基于电磁感应透明效应的光学图像加减

电磁感应透明效应是基于原子不同跃迁通道之间的量子相干效应,可以使得原子系综对于光场的吸收率降低,甚至接近于0,同时在原子共振频率附近伴随着强烈的色散,因而被广泛应用于群速度调控、光脉冲存储和光场的相干调控等领域.本文基于电磁感应透明效应,通过信号光场、耦合光场和读取光场操控复现光场,在4 f系统的像面上实现了光学图像的加减操作.相较于通常在频谱面上利用余弦光栅进行滤波的方案,基于电磁感应透明效应的方案无需制备频谱面滤波掩膜版,并且只产生正一级和负一级衍射图像,无0级衍射图像干扰,可广泛应用于光学图像的动态实时处理.     

θ调制空间伪彩色编码

正1主要内容θ调制是阿贝成像原理的应用:对图像中不同待编色部分赋予不同取向的光栅,制成光栅片.用白光照射该光栅片,在频谱面上得到多列方向不同但0级重合的彩色频谱.如果在频谱面上放置空间滤波器,让不同方向的衍射斑分别透过不同的颜色,就能在像面上得到彩色像.这是利用不同方向的光栅对图像频谱进行调制,因此称为θ调制法.又因为它将图像的不同部位"编"上了不同的颜色,故又称空间伪彩色编码.     

基于MEMS光栅平动式光调制器信号处理分析

依据傅里叶光学理论,采用在频谱面上放置两种空间滤波器的方法进行信号处理,分析了光栅平动式光调制器在成像面上的强度分布情况,实现了对光能量的调制.分析表明：当滤出±1级谱时,像面上可以得到完全均匀的暗场；但是由于边框和悬臂梁的影响,得不到完全均匀的亮场；当滤出零频谱时,由于边框和悬臂梁的影响,得不到完全均匀的暗场和亮场.设计时,为了要在像面上得到更高的亮度均匀性,需要满足可动光栅栅条宽度为光栅周期的一半,同时应尽量减少悬臂梁和边框的宽度.     

一种演示空间相干成象与空间非相干成象的实验

(一)引言激光是一种时间相干性与空间相干性都很好的光.因此,用此种光照射物体可以获得清晰的衍射图样.若在物体后放置一透镜,则在透镜焦面上得到的便是夫琅和费衍射图样即付里叶频谱,如图1所示.每一频谱与物体的某一空间频率相应,即相应于物体的某一信息.这些频谱在像面上重新组合,便复现原物的像.这就是相干成像的机制.但如果照射的光不是相干光,而     

阿贝成像原理和空间滤波实验的改进

改进了阿贝成像原理和空间滤波实验.将物平面置于傅里叶变换透镜的前焦面,采用扩束光照明,在光源的共轭像面上测量频谱分布、改造频谱等,可以获得更好的实验效果,同时简化了光路.     

从几何光学研究负折射率透镜的有限尺寸效应

从几何光学理论证明了,在左手系材料(负折率材料)透镜中存在完善聚焦的概念。当该透镜的尺寸可以认为是无穷大时,该透镜是无几何像差透镜。进一步考虑了有限透镜孔径对成像面上成像质量的影响,模拟结果表明:成像面上亮度对比度分布不均匀;且随着透镜孔径大小与厚度的比值减小,像的对比度将会增加。     

三五阶非线性下啁啾超高斯脉冲的啁啾和频谱

利用三五阶非线性效应下的扩展非线性薛定谔方程,在忽略光纤色散的情况下,计算模拟了以二阶情形为例的啁啾超高斯光脉冲的啁啾和频谱。结果表明,脉冲无预啁啾时,正五阶非线性增大啁啾量,负五阶非线性在减小啁啾量的同时还改变啁啾曲线的形状。当预啁啾与五阶非线性系数同(异)号时,总啁啾增加(减小)。随着超高斯脉冲阶次的增大,总啁啾量增大,脉冲中心附近无啁啾的范围变宽,整个有啁啾的范围变小,总啁啾中预啁啾所占比重增大。脉冲无预啁啾时,正负五阶非线性分别可以增大和减小频谱展宽。预啁啾若增强非线性所致啁啾,则可能使频谱峰值结构加强,谱峰数目增多。当超高斯光脉冲的阶次或最大非线性相移增大时,在某些宽大的频谱峰上还可能出现许多精细谱峰。     

信息光学 光学信息处理、图像识别

O438 2006032131使用空间光调制器和频谱面滤波实现光学图像幅相转换=Optical amplitude-phase conversion using spatial lightmodulator and spatial filter at the Fourier spectrum plane[刊,中]/徐鹏(山东大学信息科学与工程学院光电系.山东,济南(250100)) ,王玉荣∥光电子技术与信息.—2006 ,19(2) .—53-58提出了一种新的振幅—相位转换方法。以原振幅图像为基础,由计算机构造一幅余弦光栅并显示到空间光调制器上,利用余弦光栅的分谱特性和4f系统谱面滤波得到需要的频谱项,再对这一频谱项进行一次逆傅里叶变换,就可在输出面上得到…     

负五阶非线性下预啁啾高斯光脉冲的啁啾和频谱

为探究光纤负五阶非线性和光脉冲预啁啾对高斯光脉冲频率啁啾和频谱的综合影响,在忽略光纤色散的情况下,利用包含三五阶非线性的扩展非线性薛定谔方程,计算和分析了啁啾高斯脉冲的频谱和总啁啾。结果表明,脉冲无预啁啾时,负五阶非线性的存在可使脉冲频率啁啾的形状由单“S”形变为双“S”形,并使脉冲的中心附近由正啁啾变为负啁啾。此外,负五阶非线性的存在使预啁啾对脉冲频谱的影响发生了较大的变化。预啁啾与非线性所致啁啾叠加后对脉冲频谱的谱峰数目影响较小,而对能量在各个谱峰上的分布影响较大,在某些最大非线性相移下,甚至会出现总啁啾减小使谱峰值数目增加的情况。该研究对光开关、光脉冲压缩以及光纤通信系统等领域的深入发展具有一定的指导意义。     

采用空间滤波产生等高线

本文提出一种采用光栅对立体像对进行空间滤波产生等高线的相干光学方法。从理论上分析了视差与谱面上光振幅分布的关系、空间滤波的作用以及滤波后像面上的光振幅分布。把立体像对的振幅透过率在4f系统物面上叠加,并用相干光照明,在频谱面上会得到多组不同频率的干涉直条纹。每一组条纹都对应一群视差相同的点,即一条等高线。用一块光栅进行空间滤波,让某一组干涉条纹透过光栅,而挡住其它条纹,在像面上就会出现一条等高线。不同的光栅间隔对应着不同位置的等高线。改变光栅位置,等高线会发生明暗变化。实验采用了斜面和圆锥两种模型,分别得到了直线和圆环状等高线。文中给出了不同位置和不同明暗的等高线的实验结果。这种方法不需要逐点测量视差,因而具有快速的优点。实验中用非相干方法把立体像对重叠在一张照相干板上,达到振幅相加,以降低对系统的要求。     

反衬度反转现象中的相位特点

在“(阿贝-波特)空间滤波”实验中有一个内容是用一维光栅作为物,在成像透镜L的后焦面上设法挡掉零级频谱,则一维光栅经L成的像将发生反衬度的(部分)反转。原来一维光栅的像是亮纹的地方仍然是亮纹,而原是暗纹之处却出现了亮纹。这一现象往往难为学生所理解。为便于理解这一现象,作者设计了一个实验,可以显示出上述新出现的亮纹(可叫它为反转亮纹)与光栅像原有的亮纹之间相位     

用矩形光栅作X—射线片的密度假彩色编码

由于彩色图片比黑白图片易于识别,所以,黑白图像的假彩色合成受到很大的注意。黑白图像的假彩色编码主要有两类技术,即按空间频率的编码和按密度的编码。目前,己有人研制成多种光学假彩色编码技术。^[1-4]利用白光系统作黑白图像的假彩色编码有其独特的优点。它不需要贵重的多色激光器,没有激光引起的散斑噪声,色彩鲜明。本文阐述了用矩形光栅作x—射线片密度假彩色编码的理论与实验。从频谱分析的观点出发,分析了用矩形光栅对图形进行编码时,它的高级谱所形成的像,与其零级谱所形成的像对比度相反的原理。^[5]解释了实现对比度反转的条件.给出了在白光系统中,对x—射线胸片和细胞切片编码的结果。     

一种改进型视角投影图像彩色计算全息术的三维重构算法

本文提出了一种利用三维景物的二维视角投影图像合成计算全息图,并重构出彩色再现三维影像的方法.该方法基于利用视角投影图像获取景物的三维傅里叶频谱的理论,采用电荷耦合器件记录三维景物在白光照明条件下横、纵两正交方向的一系列视角投影图像,并利用这些视角投影图像合成计算全息图,从而重构出三维再现像,通过采用在频谱面上的容余采样...     

飞秒脉冲激光啁啾对4,4’-二(二正丁胺基)二苯乙烯的光限幅及动态双光子吸收的影响(英文)

通过采用预估矫正的时域有限差分方法(FDTD)数值求解Maxwell-Bloch方程,研究飞秒啁啾脉冲激光在4,4’-二(二正丁胺基)二苯乙烯(BDBAS)分子介质中的光限幅行为(OL)和动态双光子吸收(TPA)截面.计算表明啁啾率的符号和大小都对频谱演化和光限幅行为产生影响.啁啾率的符号决定频移的方向:正啁啾对应频谱蓝移,负啁啾对应频谱红移.随着啁啾率绝对值的增大,频移更加明显,光限幅窗口变窄,同时出射光强饱和值变大.有趣的是,当负啁啾降低到一定值(-0.025/fs2)时,出现自感应透明(SIT)现象.另外,动态双光子吸收截面在考虑啁啾效应的情况下减小.本研究提供了一种控制非线性光学吸收的方法.     

利用阿贝成像原理制作低频全息光栅

依据阿贝成像原理,相干光照明下的物通过透镜成像,当频谱有所丢失时,像就不完全与物相似,由此使黑白光栅在相干光照明下通过透镜成像,在频谱面上设置光阑,仅让±1级衍射光通过,这样在像平面就得到全息光栅,通过改变成像横向放大率能够达到改变全息光栅的空间频率的目的.     

电位平均SERS技术研究二巯基嘧啶与银电极的作用

采用电位平均表面增强拉曼散射(PASERS)新方法研究二巯基嘧啶(2MP)在不同电极电位下与银电极的作用,PASERS 谱的获得是在快速调制两个电极电位的同时记录 SERS 谱。研究表明2MP在—1.1V 以正的电极电位下,通过硫原子以竖立方式作用于银电极表面,在—1.1V 以负的电位下发生电化学还原反应。     

成像过程的计算机模拟

按照阿贝二次成像理论,物体成像经历了两个过程：（１）物面上光场复振幅的空间分布,变换成光学系统后焦面上的频率分布;（２）后焦面上的频率分布还原成像面上的光场复振幅空间分布。本文介绍了如何用计算模拟这两个过程,设计的空间滤波器可以随意改变频谱分布,并可观察到像面上对应的变化。     

光栅编码相位型图像的假彩色化

本文提出一种黑白图像假彩色化的方法。它仅用一张黑白图片经光栅一次编码处理,将振幅型编码图像转换为相位型编码图像,就可在白光信息处理系统的输出面上获得等密度的假彩色图像。此方法经用于遥感图像、天文照片、电子显微镜照片等的处理均取得了较好的效果。     

AOTF成像光谱仪光机系统设计

基于AOTF成像光谱仪原理样机的总体设计方案,提出工作谱段范围400nm～900nm声光可调谐滤波器(AOTF)成像光谱仪系统的光机系统设计。该原理样机的光学系统采用三组镜头组合而成,前置望远镜系统采用1倍的物镜与准直镜光学系统组合,成像镜同时采集由AOTF产生的正交偏振的正、负一级衍射图像,全系统在32lp/mm的空间频率下,MTF大于0.7。     

LED照明的光栅光调制器光学特性分析与实验

针对一种新型的光凋制器--光栅光调制器,研究用LED作为其照明光源时对光学调制特性的影响.以部分相干光理论为依据,结合MATLAB仿真,推导出用LED照明光栅光调制器时,光源带宽对成像对比度具有较大的影响,通过滤色片将光源带宽减小到13 nm时,像面上的对比度约为150,进一步减小带宽至10 nm,对比度将达到225.光源的尺寸在与光源到光栅光调制器之间的距离相比小于0.03时,对光栅光调制器的光学信息处理不会有影响,并通过实验加以证实,从而说明采用LED作为光栅光调制器照明光源的可行性.