Linear sinusoidal phase-shifting method resistant to non-sinusoidal phase error

Non-sinusoidal phase error is common in structured light three-dimensional（3D）shape measurement system,thus we perform theoretical and experimental analyses of such error.The number of non-sinusoidal waveform errors in a 2πphase period is the same as the number of steps of the phase-shifting algorithm;no errors occur within the one-phase period.Based on our findings,a new structured light method,the linear sinusoidal phase-shifting method（LSPS）,that is resistant to non-sinusoidal phase error is proposed.Experiments show that the non-sinusoidal waveform error is reduced to an almost negligible level（0.001 rad） using the proposed LSPS.     

面向结构光三维测量的高稳定映射拼接方法

基于自由视角测量的三维拼接大大提高了测量的便捷性,为了提高视角间三维映射的稳健性,提出了一种改进的高稳定映射拼接方法。根据图像间匹配的特征点实现视角重合,利用结构光相位信息完成特征点三维映射和空间定位。针对特征点相位缺失无法重建的普遍问题,提出利用邻域点插值恢复特征点方法,虚拟重建视角间有效映射点,通过四元数法实现视角间点云的刚性变换和拼接。实验表明,相较传统的方法,该方法平均能将有效特征点数量提升20%,有效提高了映射拼接的稳定性。     

面向彩色物体的双目三维测量编码新方法

为了实现彩色物体三维(3D)形貌的精确测量,提出了一种新的面向双目立体匹配的彩色编码方法。根据三原色(RGB)颜色空间模型和光谱原理对不同颜色赋予相应的视觉编码值,设定相邻彩色条纹波长变化明显、颜色差别大、码值唯一的原则并进行编码设计;利用改进的色彩标定方法消除背景色彩的影响;实验验证了提出的彩色编码方法。结果表明,该编码新方法消除了物体彩色纹理背景的影响,满足了彩色物体三维形貌精确测量的要求,可以快速、有效地实现彩色物体的三维形貌测量。     

〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹辐射-探测性能理论研究

根据光整流效应辐射太赫兹理论,计算了〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹辐射性能.通过与〈110〉、〈111〉晶向对比,当晶体方位角为0°或180°时,利用〈331〉晶向ZnTe单晶辐射太赫兹信号可以与〈111〉晶向相当,强于〈110〉晶向.利用电光取样原理,计算了〈331〉晶向ZnTe单晶的太赫兹探测性能,通过理论计算为〈331〉晶向ZnTe 晶体有效辐射太赫兹波提供理论依据.     

生物陶瓷铣削加工辅助支撑优化设计方法研究

基于氧化锆生物陶瓷正交铣削试验数据,采用多元线性回归方程建立铣削力经验预测模型,为辅助支撑结构优化设计有限元模拟提供铣削力加载参考;结合生物陶瓷力学特性,通过有限元分析探索铣削力不同加载位置对辅助支撑应力应变的影响规律,校核支撑强度,为模型导入CAM系统后辅助支撑的设计提供优化及设计准则.理论分析和生物陶瓷修复体实际加工情况表明,该设计方法进行生物陶瓷铣削加工辅助支撑设计具有有效性和可行性,为提高生物陶瓷铣削效率提供了一种思路和方法.     

锆钛酸铅双层膜的铁电及光学特性研究

采用化学溶液沉积法在LaNiO₃涂布的硅晶片上制备了高度(100)择优取向,表面均匀、平整、致密无裂纹的PbZr_0.5Ti_0.5O₃/PbZr_0.4Ti_0.6O₃双层膜. 双层膜具有单一的钙钛矿相,同时拥有良好的铁电性能,剩余极化强度高达64μC/cm²,平均矫顽场仅为43.6kV/cm. 棱镜-薄膜耦合实验结果表明PbZr_{关键词： 铁电薄膜 平板光波导 锆钛酸铅 棱镜-薄膜耦合}     

基于液相外延的InAs基红外探测器InAsSbP阻挡层的仿真

在传统pn结红外探测器中,宽带隙阻挡层的引入可以有效降低器件暗电流。采用COMSOL软件对探测器的能带图进行仿真,结果表明,InAsSbP四元合金通过n型或p型掺杂,其能带结构能够实现价带能级的下凹或导带能级的上凸,起到阻挡空穴或电子的作用。通过理论分析和仿真计算,确定了满足阻挡层要求的InAsSbP组分。对于nBip型和pBin型红外探测器,仿真得到了阻挡层的最优厚度和最优掺杂浓度(粒子数浓度),并分析了其偏离最优值时对器件暗电流的影响。对于nBip型探测器,当阻挡层厚度为40nm、掺杂浓度为2×10~(18) cm~(-3)时,器件开关比最大;对于pBin型探测器,当阻挡层厚度为60nm、掺杂浓度为4×10~(17) cm~(-3)时,器件的开关比最大。     

Eu~(3+)掺杂的LaPO_4和LaAlO_3纳米体系及其发光性质

Eu3+离子掺杂的LaPO4纳米线或纳米棒通过一种简单的水热反应方法被成功地合成出来.水热反应条件以及生成产物的烧结条件对LaPO4基质材料的形貌和结构的影响,通过扫描电子显微镜和X射线衍射等表征手段进行了研究.生成物的物相和形貌可以通过改变反应条件得到很好的控制.LaAlO3也是一种很重要的无机材料,其粉末状态有较高活性和选择性,因而作为催化剂被广泛研究.其体相材料因具有钙钛矿结构,与Y-Ba-Cu-O和Bi-Sr-Ca-Cu-O等超导体系有很好的点阵匹配和热扩散匹配.稀土离子掺杂的镧系化合物的光致发光性不仅与基质材料的组成结构有关,而且与晶体的形貌和尺寸也有关,所以Eu3+离子分别被掺入到单斜晶系独居石结构的LaPO4和钙钛矿结构的LaAlO3中以作对比实验.为了了解反应物周围环境对产物性质的影响,LaPO4:Eu3+和LaAlO3:Eu3+的纳米颗粒同时用共沉淀法制得.不同形貌的LaPO4:Eu3+纳米体系的发光强度略有不同.掺杂的单斜晶系独居石结构的LaPO4和钙钛矿结构的LaAlO3纳米颗粒发光最强时,Eu3+离子的最佳掺杂摩尔百分比分别为5.0%和3.5%.在适当的紫外光照射下,LaAlO3:Eu3+(3.5mol%)比LaPO4:Eu3+(5.0mol%)发射更亮的红光,这是由于两者有不同的自旋轨道耦合和共价键,这表明在纳米尺度下,LaAlO3也是一种很好的稀土离子掺杂的基质材料.     

亚波长金属块阵列中太赫兹波的传输特性研究

利用太赫兹时域光谱技术,研究了亚波长金属块阵列的太赫兹透射光谱特性及金属阵列结构的周期、金属块尺寸等因素对太赫兹透射特性的影响.结合时域有限差分方法,对实验结果进行了数值模拟,并分析了影响太赫兹透射的因素.结果表明:亚波长金属块阵列结构中,THz波的透射极小的位置由金属块的尺寸和周期决定,其透射谷的半高宽随其周期的增大而减小;透射峰值的位置由阵列的周期结构决定,其频率随周期的增加而减小;亚波长金属块结构的透射极小来源于金属块表面局域化电场等离子体的本征频率反射,该局域化电场与金属块结构密切相关,通过改变金属块结构,可以改变其表面电场分布与局域化.研究结果为研制太赫兹波段带阻滤波器提供了有益的参考.     

HgCdTe反型层的磁输运性质

利用成本低廉的液相外延技术, 成功制备了具有金属-绝缘体-半导体结构的HgCdTe场效应管器件. 在该器件中, 观察到清晰的Shubnikov-de Hass振荡和量子霍尔平台, 证明样品具有较高的质量. 测量零场附近的磁阻曲线, 在HgCdTe-基器件中观察到反弱局域效应, 表明样品中存在较强的自旋-轨道耦合作用. 利用Iordanskii-Lyanda-Pikus理论, 很好地拟合了反弱局域曲线. 由拟合得到的自旋分裂能随电子浓度的增大而增大, 最大达到9.06 meV. 根据自旋分裂能得到的自旋-轨道耦合系数同样随电子浓度的增大而增大, 与沟道较宽的量子阱中所得到的结果相反.