信息防护的光学技术

数据防护的需要已变得越来越迫切.我们经常需要一张有防护的证件,如身份证、驾驶执照、信用卡、护照等.正是由于使用这些识别证件日益频繁.     

改进傅里叶变换轮廓术的测量算法研究

提出一种适用于更普遍情况的计算方法.推导了投影装置与成像装置双瞳不等高且双轴不共面时的条纹获取公式.推导出新的相位获取公式以及相位高度映射公式.使得系统可以在双瞳连线不平行参考面,且双光轴也不共面时进行正确的三维测量.与传统的傅里叶变换轮廓术(FTP)相比,该算法实验系统的搭建更容易,投影装置和成像装置的摆放位置町以随意移动以方便全场条纹的获取;与改进的傅里叶变换轮廓术(IFTP)相比,只需要对系统测量三个长度量,系统参量的获取更容易和准确,从而误差变小,测量结果更加接近真实.     

水平平板上静态液滴的光学效应研究

对液滴表面的光学衍射效应进行实验研究.当用一准直、扩束的激光束自下而上,垂直照射水平放置的平板上的静态液滴表面时,得到了清晰、稳定的衍射图样.衍射图样的强度分布随着入射光束半径的变化而变化.当激光束半径改变到某一特定大小时,衍射图样中心条纹消失.通过对衍射条纹的分布与液体表面形态的理论分析,并根据物理光学原理,得到了条纹强度分布与激光束半径和入射面液面最大高度之间比值是相关的.基于这一发现,提出了一种液滴表面研究的非接触、有效实验方法.     

非相干光实现的二维复数离散傅里叶变换

本文给出了用非相干光束来实现二维复数离散傅里叶交换的方法.建立了一个多成像光学系统.此系统充分利用了光的平行处理特性,二维数据可同时处理.光学上的复数表示可采用二种编码方法来实现.我们选取了N=6二维输入数据来验证上述方法,实验所获得的结果与计算机模拟相一致.     

由傅里叶功率谱恢复物函数的研究

相位恢复工作中,针对物函数是实函数的情形,Fienup算法取得了较大的成功.本文给出一新算法,其收敛程度比Fienup算法更优.以天文学中双星情形为例,比较了两种不同算法的结果.     

光学傅里叶变换系统频谱位置的一种简单推导方法

以不同光照条件下各种光学傅里叶变换系统为研究对象,利用光学变换矩阵和柯林斯公式推导了其频谱位置所满足的条件.推导过程表明,该方法具有简单、便捷和容易在有限的课堂教学时间内讲解清楚的特点.     

分数傅里叶变换全息图及其再现像的解析性

将分数傅里叶变换用于全息图制作,针对各种记录方式,全面研究了分数傅里叶变换全息图无透镜再现像的共轭关系和放大率关系,确切完整地给出了分数傅里叶全息术傍轴几何光学理论的数学表达和物理解释.计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行.     

从变形光栅条纹提取基准光栅信息

基于傅里叶变换轮廓术,提出一种直接从变形光栅条纹中提取基准光栅条纹信息并重建基准光栅的测量方法.分析了基准光栅条纹和参考平面的功能,揭示变形光栅条纹和基准光栅条纹的关系;应用窗口傅里叶变换对变形光栅条纹中的各个微小区域进行频谱分析,从中识别并提取基准光栅的频率和相位信息;重构出一幅完整的基准光栅条纹,实现三维物体形貌测量.实验结果表明该方法是可行的,为三维形貌测量提供一种新手段.     

光频链接的双光梳气体吸收光谱测量

双光梳光谱技术以其无运动部件快速采样、高分辨率探测等优势成为宽带激光光谱测量中的热点技术.但受限于常用微波锁定双光梳光源间的噪声特性,双光梳光谱技术仍难以发挥其探测潜能.本文报道一种光频域互相链接的双光梳光谱探测方案.通过将两台激光器的偏置频率同时锁定到一个窄线宽激光器上,既免去了结构复杂且成本高昂的非线性自参考系统,又将双光梳间的共同参考点设置到了光频范围,抑制了双光梳光谱采样抖动,实现光谱探测性能的提升.~(13)C_2H_2的ν_1+ν_3 P支光谱数据测量数据分析结果表明:谱线位置与文献结果符合良好,光谱分辨率为0.086 cm~(-1),信噪比200:1(62.5 ms,100幅平均),相应的秒均噪声等效吸收系数达6.0×10~(-6)cm~(-1)·Hz~(-1/2).该工作为双光梳光谱测量的实际应用提供了一种高精度、低成本、易于实现的解决方案.     

改进4f傅里叶光学系统实现平面分形的频谱放大和小波变换

设计了一种改进的４ｆ傅里叶光学信息处理系统,利用该系统实现对频谱面坐标尺度的放在和光学小波变换。其优点是有利于带通滤波器的制作和精确定位。并给出了谢尔宾斯基（Ｓｉｅｒｐｉｎｓｋｉ）分形的傅里叶变换、小波变换及分维测量的实验结果。     

透镜组合实现光学分数傅里叶变换

从光学系统脉冲响应函数理论的角度分析了秀镜组合实现光学分数傅里叶变换的结构及标准焦距的物理意义，推导了几种较普遍的实现光学分数傅里叶变换的结构，利用该结构可以方便地改变其标准焦距，这对设计由多级数傅里叶变换级联构成的空间变化滤波系统具有重要的指导意义。     

傅里叶变换全息术的应用——全息方位指示器制作

介绍一种制作全息方位指示器的新方法，它是利用傅里全息技术，将大量的方位信息按照一定的规律存储于一张全息干板上，形成全息阵列，并通过观察不同方向入射光再现的全息像来判断其相对位置。     

Quantum Optical Squeezing Transform for Generalizing Fractional Fourier Transform

By establishing the relation between the optical scaled fractional Fourier transform （FFT） and quantum mechanical squeezing-rotating operator transform, we employ the bipartite entangled state representation of two-mode squeezing operator to extend the scaled FFT to more general cases, such as scaled complex FFT and entangled scaled FFT. The additiyity and eigenmodes are presented in quantum version. The relation between the scaled FFT and squeezing-rotating Wigner operator is studied.     

Fiber-optic Fourier-domain common-path OCT

We experimentally and theoretically investigated the performance of a fiber-optic based Fourier-domain common-path optical coherence tomography （OCT）. The fiber-optic common-path OCT operated at the 840-nm center wavelength. The resolution of the system was 8.8 μm （in air） and the working depth using a bare fiber probe was approximately 1.5 mm. The signal-to-noise ratio （SNR） of the system was analyzed. OCT images obtained by the system were also presented.     

企业与高校联手,产品与教改结合共同推进光电学科实验教学

分析了当前高校实验教学特别是在光信息及光电子领域中存在的现状,探讨了现阶段在实验室建设和实验教学改革方面需要解决的问题,结合大恒公司光电研究所开发实验的理念和实验特色,提出了建立、加强企业与高校的交流与合作,使企业搭建一个更好的平台去为高校教学及科研服务。详细阐述了大恒光电实验产品的主题前沿、结构开放、注重基础、突出应用这四个方面的开发理念,并结合具体的实例展示了大恒光电的最新进展。     

傅里叶变换轮廓术中基于经验模态分解抑制零频的方法

为了消除傅里叶变换轮廓术中零频成分的扩展对测量范围和精度的影响,将经验模态分解方法引入到傅里叶变换轮廓术中,对变形条纹图进行经验模态分解,将条纹图分解为一系列的从高频到低频排列的固有模态函数,达到将高频成分和低频成分相分离的目的,用以消除零频成分,提高测量范围.同采用相移消除零频成分的技术相比,此方法只需要一帧条纹图,测量装置简单、实时性强、计算速度快.文中给出了理论分析和实验验证.     

光学相干层析成像色散补偿研究

针对通过增加光源谱宽度来提高光学相干层析成像系统分辨率时样品色散特性的限制作用,分析了色散与光学相干层析成像系统纵向光程分辨率的约束关系.根据物质色散特性,采用数值变换方法对光学相干层析成像相干成像信号进行了色散补偿.实验使用了中心波长1 550 nm 自激发辐射光源和光纤迈克尓逊干涉结构,对水和光学快速扫描延迟线引入的二阶和三阶色散进行了数值补偿并通过相位修正因子来改善补偿效果.确定了一种普适的、快速的数值色散补偿方法.在对水中盖玻片和生物组织和的光学相干层析成像图像的色散补偿实验中取得了良好的效果,证明了方法的可行性.     

光学相干层析成像色散补偿研究

针对通过增加光源谱宽度来提高光学相干层析成像系统分辨率时样品色散特性的限制作用,分析了色散与光学相干层析成像系统纵向光程分辨率的约束关系.根据物质色散特性,采用数值变换方法对光学相干层析成像相干成像信号进行了色散补偿.实验使用了中心波长1550nm自激发辐射光源和光纤迈克尓逊干涉结构,对水和光学快速扫描延迟线引入的二阶和三阶色散进行了数值补偿并通过相位修正因子来改善补偿效果.确定了一种普适的、快速的数值色散补偿方法.在对水中盖玻片和生物组织和的光学相干层析成像图像的色散补偿实验中取得了良好的效果,证明了方法的可行性.     

Scaled Fractional Fourier Transform for Partially Coherent Beams

The definition of scaled fractinal Fourier transform(SFRT) is extended to partially coherent beams based directly on the cross-spectral density.Based on this formula,an equivalent tensor ABCD law for the SFRT of partially coherent twisted anisotropic Gaussian-Schell model beams is derived..The derived formulae provide a powerful tool for analysing and calculating the SFRT of partially coherent beams.An application example is provided.     

相干场成像技术分辨率研究

根据光学传递函数的相关理论, 推导了相干场成像技术(又称傅里叶望远镜)的光学传递函数和点扩散函数, 给出了T型、O型两种发射镜阵列布局相干场成像系统的分辨率计算公式, 为分析相干场成像系统能实现的极限角分辨率提供了理论依据. 在此基础上研究了T型、O型两种发射镜阵列布局相干场成像系统的分辨率之间的关系. 关键词： 相干场成像 傅里叶望远镜 分辨率 光学传递函数