高速电视系统的硅靶光导摄象管

本文旨在介绍硅靶光导摄象管的残象特性及其在高速电视系统的应用。     

一种新颖的高速电视系统

高速电视技术以它实时、方便、使用成本低廉等优点越来越受到工业、农业、国防和科学研究等部门的重视。本文介绍我们自行研制的一种用于快速运动分析的高速电视系统。它由同步频闪光源,高速电视摄像,视频磁带记录,重放显示等部分组成,主要技术指标是:     

硅基光导波结构的特性研究

研究了在硅基底上采用等离子增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）氮氧化硅（ＳｉＯＮ）所形成的包括通道波导、条汉志、倒脊型波导等多种结构的特性，通过对测试结果进一步分析，总结出有关结论并提出一些改进方法。     

用于电视跟踪系统的并行体系结构研究

本文从计算机并行体系结构的角度研究了适用于电视跟踪器系统的结构,针对其大数据流量与极高处理速度的特点,提出了多指令流多数据流(MIMD)和双总线的布局,达到了电视信号实时处理的目的,实际使用结果证明分析和设计正确、合理,技术先进.     

用于CCD立靶的双光幕触发系统研究

针对靶场测试当中CCD立靶测量系统需要稳定可靠触发的需求,提出一种双光幕触发系统。采用镜头式光幕探测器配合高亮度LED慢散射光源组成触发探测光幕,利用2个同样的光幕探测器配合测时装置组成区截测速系统,根据测得的速度值判定飞越探测光幕的目标是否为真实弹丸,并决定是否输出触发信号。根据速度值V和触发光幕至CCD探测光幕的距离计算出弹丸飞越至探测光幕的时间,然后在弹丸飞越将近至探测光幕的时刻输出触发信号。该方案不但可以提高系统的稳定性,避免非真实目标对系统的干扰,还可以为后续CCD图像采集系统在准确时刻提供触发信号。经实验证明,所设计的双光幕触发系统的速度测量误差不大于0.4％,完全满足CCD立靶测量系统需要精确触发的要求。     

一个新型的水下实况微光高速电视记录系统

介绍了一个新型的水下实况微光高速电视记录系统在船上或岸上使用该系统的控制系统,可对该系统的水下成像系统进行远程控制,并通过该水下成像系统得到水下运动目标的水下常速电视图像、水下高速电视图像和水下微光高速电视图像该系统的工作水深可达水下50m.     

高速电视的发展现状

这一部分是本课题的一个重点，详细分析、论述了高速电视在靶场中的发展现状。细致地阐述了测量电视与捕获电视的技术特性，采用详实的计算方法从多个方面、多个角度加以论证说明两种电视的系统功能及优异性能，高速电视的设计、研制提供了一整套丰富的技术资料。同时，也为充分论证跟踪测量电视设备在靶场有广泛的应用价值提供极为重要的技术依据。     

用于加速度计的硅基拉链光子晶体腔光机系统

基于光子晶体微腔的腔光机加速度计将机械谐振子及高品质因数光子晶体腔相结合,其中的机械振子在机械震荡模式下对微弱力/位移敏感的特性,可以实现极低的噪声水平,理论上能够达到标准量子噪声极限,是高精度加速度计的重要发展方向。对拉链式光子晶体腔光机加速度计的原理和结构特点进行分析,设计了一种应用于加速度计的硅基拉链式光子晶体腔和机械振子结构。分析了拉链腔的结构参数对光学Q值的影响,通过调节结构参数将光腔的谐振频率控制在195 THz附近,并分析了机械振子和光腔的机械谐振特性,光腔的有效质量为30 pg,加上机械振子后有效质量为3.1 ng,光机耦合率达到GHz/nm量级,为基于硅基拉链腔加速度计的制造和表征提供了指导。     

高速电视的大容量图象存储器

本文介绍了应用于高速电视测量系统的大容量的存储器的设计和实现,该存储器以500f/s的速度完成2000f图象的实时记录,提出了一种适宜于动态存储器的切换刷新方案。将高密可编程器件(EPLD)应用于系统研制中,使测量系统具有体积小,可靠性高和调试方便的特点。     

用于MHZ重频光导开关触发的光纤分光系统设计

为了实现光导开关以MHz重复频率运行,设计了通过延迟产生MHz序列重复频率触发光的分光系统。分光系统由多根类蜂窝状排布的光纤组成并分为数组,各组光纤长度不同以产生时间序列。进行了光纤分光系统的理论计算,设计了分组程序,获得了各根光纤的输出端能量占比,实现了光纤输出端的分组设计优化。计算结果表明：当分光系统半径与激光器焦斑之比增大时,分光系统效率增高,达到一定数值后,分光系统效率趋于稳定;当激光器焦斑大小不变时,光纤层数增大,分光系统效率变小;当触发光脉冲数不变时,在一定范围内,光纤层数增大,输出端激光能量的最大相对误差变小。实验结果表明：四脉冲10 MHz分光系统实现了周期为100 ns的4个光脉冲输出,输出端能量最大相对误差6.80%,系统效率为38.07%。     

高速硅光电二极管的参数最佳化

在许多不同应用中所使用的高速硅光电二极管,要每个管子成功地运行,都有它自己的要求。宽带信息传输的光纤通讯是应用的一个领域,另外一些应用领域包括激光扫描传真系统,激光诊断和激光目标指示系统。这些光电二极管可用来探测450～1100毫微米的任何快速光脉冲。要有效地使用高速硅光电二极管,需要很好地掌握它的特性,以便使运转参数最佳化。让我们一个个地研究其中的一些参数并分析它们对光信号接收的影响。最后,把这些分析通过一些典型情况下的数字实例用于实践。     

高速电视摄象系统的象质评价和动态计测精度

本文对高速摄象系统(包括电视摄象系统和光机式摄象系统)的象质评价方法予以讨论,并用实验方法对目前广泛使用的Kodak SP-2000、NAC HSV-200等高速电视摄象系统及我们自己开发的一维扫描电视摄象系统的象质,在新的定义下给出了评价,对它们的动态精度作了对比性测试,同时和光机式高速摄象系统作了比较。     

高速电视极限画幅频率的探讨

六十年代末,高速电视的概念仅停留在这画幅凝结时间上,即所谓高速电视是指画面在电视摄象管靶面上的曝光时间小于普通电视。随着电视技术的发展,特别是磁带录相技术的发展,高速电视除追求短暂的画面凝结时间外,主要集中在设法提高电视画幅频率以便获得更多的运动事件变化的信息。今天,高速电视画幅频率已成为衡量高速系统特性的一项极其主要的指标,也是选用高速电视设备于快速运动分析的一个极重要的参数。     

用于演示实验的电视示波器

在振动与波、电工、无线电等教学中,广泛使用各种示波器。然而在课堂演示实验中,普遍存在的一个问题是示波器的屏幕小,可见度差。为解决这一问题,我们试验成一种电视示波器:在黑白电视机上加一信号转换器,用电视机来显示各种波动信号。因此,屏幕比普通示波器大得多,图形亮度、清晰度更好,造价也比普通示波器低得多。 一、设计原理 要用黑白电视机来显示波形,关键是把要演示的波形信号变成电视机能显示的视频信号。电视机显象管电子束的扫描是固定的,有行扫描和场扫描,今以场扫描的方向作时间轴,每一行上的亮点的位置表示那个时刻输入波形的…     

高速电视姿态测量系统室内目标姿态模拟与标定测量

介绍了利用高速电视姿态测量系统对目标姿态进行交汇测量的原理,使用检测架、平行光管以及图形板（刻有不同角度的目标刻线）室内模拟无穷远目标姿态.用高准确度经纬仪对模拟的无穷远目标姿态进行标定、测量结果与采用高速电视姿态测量系统对室内模拟目标的测量结果比较,可知高速电视测量系统姿态角的测试准确度.推导了目标姿态角计算公式,对经纬仪对无穷远目标姿态进行标定的方法进行了准确度分析,得出经纬仪目标姿态角标定的最大误差,并且经过实验进行了验证.     

一个用于观察自由面微物质喷射的高速纹影系统

 我们研制了一种适于冲击波研究用的透射式告诉纹影系统，并用它清晰地记录到铅、钢样品自由面上微物质喷射的图像。     

碱金属气氛对SEM管硅靶污染的研究

本文从碱金属对SEM管及象增强器等器件的管内元件的污染入手,介绍了碱金属对SEM管硅靶的污染现象,在分析碱金属对硅靶污染机理的基础上,提出了避免污染的方法,并给出了采用此种方法后的试验效果。     

可用于双目标同时着靶的单线阵相机坐标测量系统

提出了一种基于单线阵CCD相机的坐标测量系统。将相机的探测光幕面和激光器的光幕面设置在同一个平面内,投影板被激光器照亮,为相机提供具有一定亮度的探测背景。当两发弹丸同时穿越由激光器和线阵相机共同组成的探测光幕面时,会挡住激光器投射在投影板上的部分光线,并在投影板上留下两个弹丸的投影。相机采集到两个投影的影像和两发弹丸自身的影像,并通过计算机图像处理对两种影像加以区分和位置识别,得到弹丸在CCD器件上的成像点和弹丸在投影板上的投影点中心的位置坐标,然后再根据激光器发光点和探测镜头主点位置等系统参数,最终便可求解得到两发弹丸的着靶坐标。结果表明,所提出的测量原理是可行的,测量误差在靶面面积为0.5m×0.5m时约为1mm,如果进一步增大测量靶面面积,则可以满足现有靶场的测试需求。     

用于高速摄影的频闪脉冲氙灯

脉冲氙灯因其辐射亮度高、宽光谱输出、运行可靠及适用性强等特点,已广泛应用于从水下到太空,从民用到军用,从工业交通到科学研究等领域。利用气体放电的闪光作为摄影光源的历史可追溯到1851年Fox-Talbot进行的试验,而气体放电闪光灯从问世起就与高速摄影结下不解之缘。     

用于高速数据通信的梯度塑料光纤

概述了梯度塑料光纤的开发历史和现状。从应用于高速数据通信的角度 ,介绍了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、全氘化和全氟化梯度塑料光纤的损耗、带宽、稳定性和寿命。详细介绍了梯度塑料光纤的损耗光谱和损耗机制 ,介绍了制作梯度塑料光纤的界面凝胶聚合技术和两种扩散法 ,分析了梯度塑料光纤的制作方法同折射率剖面和带宽的关系 ,讨论了梯度塑料光纤的稳定性同掺杂物质的关系。同时介绍了高稳定性梯度塑料光纤的研究进展及今后的发展动向