超高精度空间站共视时间比对新方法

随着科学技术的进步和发展,许多基础前沿领域要求时间比对的精度为几十皮秒甚至更高.空间站上的原子钟系统比地面钟性能更优,但传统的共视时间比对方法应用于空间站共视存在一定的局限性.本文基于广义相对论分析了精度为几十皮秒的空间站共视时间比对原理,考虑了所有的皮秒级以上的时延项;结合空间站共视时间比对原理,仿真分析了空间站对于中国几大主要地理城市的可见性,分析结果表明部分地区存在共视时间比对的工作盲区.结合理论和仿真研究了空间站轨道误差对传统共视时间比对方法的影响,研究结果表明传统共视时间比对方法不能有效地抵消轨道误差,其对共视时间比对的影响在几百皮秒量级.提出了空间站分时共视时间比对新方法,介绍了该方法的主要原理和优势.通过仿真实验验证了新方法的有效性,能够实现几十皮秒精度的两地面站远距离共视时间比对,同时解决了传统共视方法的工作盲区问题.     

激光助视下，光谱匹配系数的研究

分析了在激光助视下，景物反射辐射光谱与光电阴极光谱匹配系数的变化，给出了理论公式，分析了此系数的特征和意义.计算了激光助视下光谱与几种典型的超二代管光电阴极（New S25，Super S251，Super S252）的光谱匹配系数，其结果分别为0.833、0.72和0.56.验证了选取激光助视系统光源的合理性，揭示了在激光助视下，光谱匹配系数的特征，同时为在激光助视下夜视系统的视距评估提供了重要参考.     

合成孔径旁视雷达图象几何误差的校正

本文介绍了合成孔径旁视雷达图象几何误差的产生原因与分析了楔形透镜的校正原理.用楔形透镜放大器来校正旁视雷达图象的几何误差,最后得到较精确的雷达图象.     

视觉适应的全同粒子模型

提出全同粒子模型进一步解释视网膜与视皮层之间的联系,根据辐射与物质相互作用的时间量子理论研究全同粒子系统的辐射跃迁.模型显示,全同粒子系统的亚辐射态对外界没有响应,超辐射态的辐射跃迁几率是粒子数的非线性函数.对视觉细胞与视色素各自的相干性和视觉明暗适应中视网膜与视皮层之间协同作用的初步解释支持全同粒子模型.因此,全同粒子模型对视觉适应成立,它与Retinex理论的结合将为视觉适应的进一步研究提供新的线索.     

光电子技术与器件 光放大、控制与器件

TN223 2006043467激光助视下光谱匹配系数的研究=Research of spectralmatching factors under the laser aids[刊,中]/狄慧鸽(郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室.河南,郑州(450052)) ,刘磊∥光子学报.—2006 ,35(2) .—214-216分析了在激光助视下,景物反射辐射光谱与光电阴极光谱匹配系数的变化,给出了理论公式,分析了此系数的特性和意义。计算了激光助视下光谱与几种典型的超二代管光电阴极( New S25,Super S251,Super S252)的光谱匹配系数,揭示了在激光助视下,光谱匹配系数的特征,为在激光助视下夜视系统的视距评估提供了…     

基于多视方程的高反光物体表面三维形貌测量

双目结构光三维形貌测量技术在测量高反光物体的过程中,左右图像中对应物体表面的不同位置处出现过度曝光的现象,致使对应区域的相位数据无效.首先将投影系统作为反向相机并与双目系统共同组成多视系统,然后对物体表面的每一点进行多视系统匹配,接着通过调制度来判断每一像素对应相位的有效性,舍弃过曝光图像区域的像素以获得双视共线方程,最后由整体多视方程同时实现三维点云重建.该方法能够有效解决坐标系转换、多系统重建结果的数据冗余和融合误差等问题.实验结果表明,所提方法在500 mm×700 mm大小的视场范围内能够很好地对高反光物体进行完整的三维形貌测量.     

差分图像运动监测仪的数值模拟与对比实验研究

差分图像运动监测仪广泛应用于视宁度的实时测量.利用随机相位屏和光学离焦像差模拟差分图像运动,分析了差分图像运动监测仪的测量准确度,结果表明差分图像运动监测仪能够可靠地测量地面处湍流.在国家天文台兴隆观测站,开展了两台相同硬件配置的差分图像运动监测仪的对比实验,分析曝光时间的影响和测量结果的相关性.结果表明:有限曝光时间降低差分图像运动,使视宁度值测量值偏小;视宁度测量结果的时间变化趋势和统计结果一致性较好.     

流动沙漏视重变化的定量研究

研究沙漏在流动过程中视重随时间变化的问题.理论方面,从动量角度入手分析,得出视重变化量正比于动量柱(颗粒流动的区域)纵向长度的变化率,比例系数为质量流量,所得物理图像清晰,并且给出了视重随时间变化的解析式.实验方面,利用PASCO系统搭建了称量平台,巧妙地实现了视重的精密数字化测量(采样率250 Hz).实验还采用了烧断引线的方式来启动沙漏以减小误差.理论与实验较好符合,并在不同的颗粒装填量下体现出普适性.     

90°视向角口腔内窥镜光学系统设计

基于实际应用设计了一个90°视向角的光学系统,可用于1/4″CCD口腔内窥镜成像.系统具有62°视场角,孔径为F/7,各视场的光学传递函数在80 lp/mm处取值良好、景深大、像面照度均匀,整个系统的最大镜头口径小于4.6 mm.     

"火星快车"下视雷达对火星电离层探测简介

火星是近年来深空探测的热点,对火星电离层的观测和研究是火星探测的主要内容之一.欧洲航天局2003年发射了火星探测器"火星快车",它所搭载的下视雷达MARSIS(火星地表和电离层探测雷达)为火星电离层探测提供了大量数据,文章简单介绍了利用MARSIS探测火星电离层的基本原理,探测数据的结构和利用这些探测数据进行电离层研究的现状.     

单光束扩束扫描激光周视探测系统参数对探测能力的影响

针对现有单光束激光同步扫描周视探测对脉冲重复频率要求较高,难以实际应用的问题,提出单光束扩束扫描激光周视探测方法.基于单光束扩束扫描激光周视探测工作原理,推导了最低扫描频率和脉冲频率解析式;分析了圆柱目标回波特性及关键参数截面衰减系数,建立了脉冲扩束激光圆柱目标回波功率数学模型,讨论了系统参数对截面衰减系数的影响,得到最大相邻脉冲光束夹角表达式;重点分析了脉冲频率、光束角和光束入射角对不同直径目标的探测能力的影响;得到了探测系统对典型条件下最大光束角、最低脉冲频率的计算方法.结果表明,对扫描光束稍加扩束可有效降低脉冲重复频率要求.研究结果可为单光束脉冲激光周视探测系统设计、优化提供理论依据.     

用法布里—珀罗干涉仪测钠双线波长差

用迈克尔逊干涉仪测钠双线波长差的实验中要测得在相继两次视见度为零时,活动镜 M_1移过的距离Δd.在视场中心出现视见度为零的位置全凭人用眼判断,在实验中发现,人眼对视见度为零的位置的判定准确性较差,而且活动镜 M_1在移动过程中并非时时处处都与 M′_2严格平行,有时视见度为零的地方不是在视场中心而是在边缘出现,这都给测量Δd 带来较大的误差.     

电磁直线加速动态黑洞时空中Dirac粒子的Hawking辐射

研究了作直线加速运动的电磁黑洞视界面上Dirac粒子的Hawking 辐射.首先，构造对称化零 标架，计算旋系数，导出Dirac方程，并对其进行化简.然后，通过引入广义乌龟坐标，在视 界面上将Dirac方程退耦.利用Damour-Ruffini方法，求出了温度以及热谱公式，并对所得结 果进行了讨论. 关键词： 加速动态黑洞 Dirac粒子 Dirac方程 Hawking辐射     

基于波前像差的视网膜空间像调制度测定

提出了一种计算复色光下人眼视网膜空间像调制度的方法.利用Hartmann-Shack波前传感器测量的波前像差数据，求得眼睛光学系统的调制传递函数；利用CSV-1000测试仪和VAF-1000视锐度测试仪分别测量同一只眼睛的全眼对比敏感度函数以及视锐度，由调制传递函数、对比敏感度函数以及视锐度之间的关联获得复色光下人眼视网膜空间像调制度曲线.结果表明：视网膜空间像调制度曲线与眼光学系统的调制传递函数无关，并且正常人眼（无视网膜疾病）的视网膜空间像调制度值相近.因此多眼的空间像调制度曲线的统计平均值可以作为标准，用来评判人眼视网膜及视神经疾病.     

基于功率谱的大口径望远镜面型评价（英文）

为了更好地评价与研究受视宁影响的观测系统,引入了基于功率谱的分析方法.使用不同截止频率以及衰减系数的卡曼谱来反演系统的中高频误差,同时使用Zernike多项式来表征系统低阶起伏,结合这两种误差,得到了系统误差的数值模型.最后,通过分析实际波前叠加数值模拟大气扰动前后的功率谱,验证了本方法评价受视宁影响的大口径系统的可行性.     

基于功率谱的大口径望远镜面型评价

为了更好地评价与研究受视宁影响的观测系统,引入了基于功率谱的分析方法.使用不同截止频率以及衰减系数的卡曼谱来反演系统的中高频误差,同时使用Zernike多项式来表征系统低阶起伏,结合这两种误差,得到了系统误差的数值模型.最后,通过分析实际波前叠加数值模拟大气扰动前后的功率谱,验证了本方法评价受视宁影响的大口径系统的可行性.     

激光雷达精确修正对流层目标定位误差

提出了一种利用纯转动拉曼激光雷达修正对流层目标定位误差的方法,其基本思想是通过接收氮气和氧气的纯转动拉曼回波信号反演大气折射率垂直廓线,根据目标定位误差理论修正不同高度处目标物的总折射角和高度定位修正值.结果表明：通过纯转动拉曼激光雷达反演大气折射率廓线,可较好修正目标定位误差.计算定位误差时得出相同高度处目标物的总折射角和高度定位修正值随视仰角的增加而减小.当视仰角为10°时,位于8 km高度处的目标物总偏折角可达3.15′,高度定位修正值为14.55 m.当视仰角为30°时,相同高度处目标物总偏折角仅 关键词： 激光雷达 定位误差 大气折射指数 大气温度     

天文光学频率梳及其在天体视向速度高精度测量中的应用

光学频率梳技术用于高分辨率天文光谱仪的波长定标可以大大提高视向速度测量精度,从而为搜寻类地行星、确定宇宙膨胀速度和测量基本物理常数等重大前沿科学问题提供有利的工具.文章结合视向速度测量技术与天文光学频率梳波长定标技术的最新进展,介绍了天文光学频率梳原理及技术,多普勒光谱位移探测天体的原理,以及天文光梳定标高分辨率天文光谱仪未来发展的趋势和展望.     

带超声速气膜高超声速光学头罩气动光学效应抑制实验

高超声速（Ma_∞=6.0）炮风洞中带超声速（Ma_c=3.0）喷流光学头罩受到周围绕流影响出现气动光学畸变.利用基于背景纹影（background oriented schlieren,BOS）的波前测试方法测量了光学波前畸变.研究结果表明:瞄视误差（bore sight error,BSE）与喷流压比（pressure ratio of jet,PRJ）之间近似呈正相关.在有喷流的情况下,压力匹配时瞄视误差相对比较小,并且喷流压比对气动光学高阶畸变的影响不显著.微型涡流发生器（micro vortex gene-rator,MVG）对瞄视误差影响不明显,但是对气动光学高阶畸变的影响较为显著.基于波前互相关结果,施加微型涡流发生器之后,波前结构尺寸从0.2A_D减小为0.1A_D.结构尺寸的减小较为有效地抑制了气动光学高阶畸变并且提高了波前的稳定性.      

天文光学频率梳及其在天体视向速度高精度测量中的应用

光学频率梳技术用于高分辨率天文光谱仪的波长定标可以大大提高视向速度测量精度,从而为搜寻类地行星、确定宇宙膨胀速度和测量基本物理常数等重大前沿科学问题提供有利的工具.文章结合视向速度测量技术与天文光学频率梳波长定标技术的最新进展,介绍了天文光学频率梳原理及技术,多普勒光谱位移探测天体的原理,以及天文光梳定标高分辨率天文光谱仪未来发展的趋势和展望.