串级散斑场动态特性的研究

本文用统计光学方法推导了由两个漫射体形成的串级散斑场的统计性质。得出了漫射体的运动速度v与相关时间ι_c成线性的关系,讨论了经过三次随机调制的串级散斑场的斑纹平均半径较之一次调制斑纹半径为小。理论与实验结果符合得很好。     

弱散射屏的像面散斑自相关函数特性的实验研究

在对随机弱散射屏进行表面参数的原子力显微镜测量和建立了门积分取样平均的随机光强自相关函数测量系统的基础上,对弱散射屏在严格像面和离焦像面上产生的散斑自相关函数进行了测量。发现在严格像面上,散斑平均颗粒的大小随表面粗糙度增加而减小,且光强自相关函数次极大的相关间隔宽度随粗糙度增加而减小;而次极大的超伏随粗糙度的增大而增大;在离焦像面上,离焦量的增加使光强的自相关函数下降变得平滑,并使极小值点和次极大点变得不明显或者消失。     

双散射光合成场动态散斑的统计性质

本文研究了在两束高斯光束照明条件下,由旋转散射体产生的双散射光合成的远场动态散斑的统计性质.这种动态散斑的统计性质由它的强度涨落的空-时相关函数描述.文中推导了这个函数的解析表达式,并采用了光子计算及光子相关技术,从实验上证实了这个表达式的正确性.     

旋转双散射片散斑抑制方法

提出一种手动旋转双散射片的散斑噪声抑制方法,以一动一静的工作模式获得多幅独立的散斑场,通过多幅再现像叠加实现散斑的抑制。通过理论分析一动一静双散射片和单散射片的时间相关函数,证明一动一静双散射片的去相关速率明显高于单散射片,具有更好的散斑抑制效果。实验上分别进行了不同目数单散射片和双散射片、相同目数单散射片和双散射片之间的对比研究。从散斑对比度结果可以看出,散射片目数越多,再现像叠加数量越多,散斑抑制效果越好,并且双散射片的散斑抑制效果要优于单散射片。以相位光栅为样本,采用一动一静双散射片方式验证了所提方法的可行性,该方法获得了更好的成像效果。     

旋转粗糙目标动态散斑统计特性研究

针对旋转目标视线角和角速度的特征识别问题,基于激光散射理论,分析了可见光波段激光中旋转对称目标动态特性,设计了多姿态旋转运动目标的时序散斑测量光路.研究结果表明:采用多幅图相关函数计算方法对时序图进行处理,得到了不同视线角和角速度的动态散斑归一化时间相关函数曲线.给出了目标范围为0.5r/min~6r/min角速度,范围为20°~90°视线角与时间统计特性的关系.     

高斯相关随机表面光散射散斑场相位奇异及其特性的理论研究

通过对二维高斯相关随机表面在远场平面上产生的散斑场及其相位的计算模拟, 发现在某一平面上除了实部零值线与虚部零值线有传统相交之外, 还有相切和重合的情况.切点和重合线也可以形成相位奇异, 并且其周围相位分布与传统的实部零值线与虚部零值线相交形成的奇点周围相位的螺旋变化不同, 呈现出对称性和不连续性的特征. 随着光波的传播, 在不同的观察面上散斑场复振幅的实部零值线和虚部零值线的相对位置经历了由相切到重合再到相交的演变过程, 相位奇异现象也随之发生变化. 关键词： 相位奇异 相位跃变 散斑场     

时间序列散斑干涉场中相位函数的计算

散斑干涉或电子散斑干涉计量应用于连续运动或变形物体时,就会产生一个时变的散斑干涉场,通过摄像系统连续地采集这一时变散斑场,可获得一系列时间序列散斑干涉图,通过对序列散斑图上各点在时间轴上光强值的变化进行分析,提出了一种基于时间序列的分析方法,用以提取干涉场的相位值,进而获得物体全场变形信息。     

运动界面上反射超声散斑空间运动的研究

在Kirchhoff 衍射理论的基础上，应用随机信号相关原理，推导了作刚体运动的界面上反射超声散斑在空间运动时，保持其复振幅相关的必要条件.由此得到超声散斑的空间运动公式.界面、超声散斑和超声接收探头之间的相对运动，导致界面孔径的改变.分析表明，在保持界面孔径相关的条件下，界面所允许的最大平移量和转角值，与声源位置、接收用聚焦探头的数值孔径、超声入射角以及观察角有关.应用数字相关技术和三维扫描信号采集系统，根据散斑场子集相关系数的单峰性质，对超声散斑空间运动公式进行了实验验证.实验结果表明，理论分析所得的 关键词： 超声散斑 相关原理 空间运动     

一类弱散射界面背向散射超声散斑一阶统计特性

对超声入射至分布有细小凹坑的界平面，这一类弱散射界面背向散射所形成的超声散斑的一阶统计特性进行了研究.在假设条件下，理论分析的结果表明，空间超声散斑的振幅服从Rice分布，而它们的相位概率密度函数是一个包含Gauss分布函数和Gauss概率积分函数的复合函数.当细孔密度非常大时，超声散斑的振幅就趋于Rayleigh分布.应用作者建立的由计算机控制扫描的实验系统，对这一类弱散射界面反射超声散斑的振幅分布进行了测量.实验结果表明，理论分析的结果是正确的，由此，所作的假设条件也是成立的. 关键词： 弱散射 超声散斑 统计特性     

双光束干涉产生的动态散斑

本文推导出双光束干涉情况下产生的动态散斑场的时间空间相关函数,并且利用光子相关技术进行实验验证,得到与理论完全符合的结果。 关键词：     

二次波面干涉的剪切散斑干涉计量术

提出了一种新的剪切散斑干涉方法─—二次波面干涉的剪切散斑干涉计量术．这一方法将被测物体变形前后波面的第一次干涉信息分别储存在两张全息干板上，通过光学信息处理实现波面的第二次干涉．两次波面干涉分别消除了位移和位移的一阶导数场对波面位相的影响，得到仅反映位移二阶导数场的条纹图．     

基于多色散斑延长效应的表面粗糙度测量及影响因素分析

粗糙表面在多波长激光束照射下形成的多色散斑场显示出散斑延长效应,利用此效应可以测量表面粗糙度,并且测量结果在一定条件下不受粗糙表面横向特征的影响。通过模拟计算随机粗糙表面的多色散斑场,以空间平均的多色散斑场局部自相关函数研究了平均散斑延长率〈χ〉对表面轮廓均方根偏差σh的依赖关系,分析了测量系统因素,如入射激光波长组合、成像器件光敏单元尺寸和动态范围对测量结果的影响。结果表明,以空间平均的局部自相关函数代替集平均的散斑自相关函数描述多色散斑延长效应是有效的;为达到一定的粗糙度测量精度,应选择合适的入射激光波长组合和合适的成像器件光敏单元尺寸。     

蛋白溶液浓度对动态光散射测量结果的影响

蛋白质在生命活动中起着重要作用,一直是人们研究的热点,动态光散射技术由于其快速、准确、对样品无损坏等优点,而成为研究蛋白质的重要手段之一。本文采用美国布鲁克海文公司提供的BI-200SM激光散射仪对浓度分别为0.1mg/mL、0.5mg/mL、1mg/mL、5mg/mL、10mg/mL的牛血清白蛋白溶液进行动态光散射测量,讨论了光强自相关曲线和粒径测量的相对误差随浓度的变化关系,研究了蛋白浓度对测量结果的影响。实验结果表明,在一定浓度范围内,光强自相关函数曲线的稳定性随浓度增加而增加,而自相关曲线的迟豫时间随着溶液浓度的增加而减小,粒径测量的相对误差也随着浓度的增加而逐渐减小。     

斜程大气湍流中漫射目标的散射特性

根据推广的惠更斯-菲涅尔原理及ITU-R大气结构常数模型(2001年国际电信联盟提出的随高度变化的大气结构常数模型),考虑了大气湍流对激光从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的影响,研究了大气湍流中漫射目标的激光波束散射问题,导出了考虑对数振幅起伏和相位占优情况下在斜程大气湍流中传输时激光波束散射场的互相关函数、强度协方差和强度方差的计算公式,并给出了数值计算结果.数值分析了波长、接收机高度和传播距离对强度协方差和归一化强度方差的影响. 关键词： 激光散射 斜程湍流 强度方差 强度协方差     

Compton散射下激光等离子体界面附近电子的运动

研究了多光子非线性Compton散射下等离子体中两个不同密度区的界面附近耦合激光场中电子的运动, 导出了电子的横向动量与纵向动量相互关系的一般方程.研究发现：介质的非均匀性导致电子运动特性的重要变化,在一定的条件下,这种非均匀性有利于注入电子获得加速;散射可有效地降低弹推阈值.当耦合脉冲强度低于弹推阈值时,电子最终被脉冲超过,但无论对初始时刻静止的电子还是运动的电子,能量增益均不为0,且随注入能量的提高而迅速地增加.当耦合脉冲强度高于弹推阈值时,电子最终超过脉冲而获得很高的能量增益,其值远远高于均匀等离子体的情况.在入射相同能量的情况下,耦合光会使电子获得更高的能量增益.     

双三角量子阱中不对称性及掺杂浓度对电子拉曼散射的影响

在有效质量近似下,从理论上研究了非对称双三角量子阱的拉曼散射。推导了导带子带间电子跃迁的微分散射截面表达式,以GaAs/AlxGa1-xAs材料为例进行了数值计算。结果表明,散射光谱不仅与掺杂浓度有关,而且与双量子阱的不对称性有关,随着量子阱不对称性的增加或掺杂浓度的减少,散射峰发生了红移。本工作对设计新型微电子和光电子器件有一定的指导意义。     

Advances in Dynamic Light Scattering Imaging of Blood Flow

Dynamic light scattering (DLS) is a well known experimental approach uniquely suited for the characterization of small particles undergoing Brownian motion in randomly inhomogeneous turbid scattering medium, including water suspension, polymers in solutions, cells cultures, and so on. DLS is based on the illuminating of turbid medium with a coherent laser light and further analyzes the intensity fluctuations caused by the motion of the scattering particles. The DLS-based spin-off derivative techniques, such laser Doppler flowmetry (LDF), diffusing wave spectroscopy (DWS), laser speckle contrast imaging (LSCI), and Doppler optical coherence tomography (DOCT), are exploited widely for non-invasive imaging of blood flow in brain, skin, muscles, and other biological tissues. The recent advancements in the DLS-based imaging technologies in frame of their application for brain blood flow monitoring, skin perfusion measurements, and non-invasive blood micro-circulation characterization are overviewed. The fundamentals, breakthrough potential, and practical findings revealed by DLS-based blood flow imaging studies, including the limitations and challenges of the approach such as movement artifacts, non-ergodicity, and overcoming high scattering properties of studied medium, are also discussed. It is concluded that continued research and further technological advancements in DLS-based imaging will pave the way for new exciting developments and insights into blood flow diagnostic imaging.     

Scattering of electrons from gas-phase N2O(1Σ): Computed cross-sections and angular distributions in comparison with experiments

Ab initio calculations are reported for the quantum scattering of electrons from N₂O molecules in the gas phase and for energies which range from near threshold up to about 100 eV. Elastic integral cross-sections and angular distributions are examined in detail and an extensive comparison is made with existing experiments. The agreement found with the latter data is fairly good and results are further discussed to explain the physical mechanisms at work for this polar target.     

Longitudinal Susceptibility of S = 1/2 Low-Dimensional Heisenberg Ferromagnet in a Magnetic Field

Longitudinal susceptibility of the spin-1/2 low-dimensional Heisenberg ferromagnet in a magnetic field, is studied by the Green's function method within the random phase approximation. The static and dynamic longitudinal susceptibilities are calculated in the low- and high-field regions. Power laws for the position and height of the static susceptibility maximum are shown not to support the predictions of Landau theory.     

横向位移双曝光散斑图维纳谱的信息分布

讨论了横向位移双曝光散斑图维纳谱的信息分布，并由此导出杨氏纹图的一般表达式。讨论了条纹可见度与应变，面内转动，照明光束直径与条纹图图空间坐标的关系，指出了在条纹可见度影响下最大可见条纹数目。还讨论了散斑衬比与衍射晕的关系。