光学元件列阵的非高斯成像性质I. 基础理论

列阵的综合成像是非高斯的．用经典几何光学去处理 ，会感到很大的困难． 本文运用和发展矩阵光学的技巧 ，得出了列阵几何成像的完整性质 ．     

微透镜列阵“幻动像”光学原理

1“幻动像”列阵的结构 光学列阵在许多领域都有广泛的应用.如光纤列阵可作为微型复印机的成像元件,微珠列阵和直角棱镜列阵可作为交通标志反光材料和光纤传感器的合作目标等.本文所述的是一种能成幻动像的微透镜列阵,结构如图1、图2所示.它由两片平凸透镜列阵组成,每片的透镜约为—万个,材料可用光学塑料压铸而成.在后表面上有规律地涂上彩色图案,数目约为五十个.然后再涂上一层反光材料,使图案清晰、明亮。从正面看,在列阵表面上将出现一组漂亮的彩色图像,将列阵转过一定角度,图像也随之转动.因而在不同的角度看起来好象是一组“幻动像”.     

光学元件列阵的非高斯成像性质（续）II. 相位共轭

列阵的一个主要应用是作为准相位共轭器.本文进一步运用和发展矩阵光学的技巧，给出若干能产生才产生相位共轭波的列阵的具体结构。     

平面物自成像及阵列成像

首先用傅里叶光学关于角谱传播的概念重新认识和讨论了Ｍｉｏｎｔｇｏｍｅｒｙ的自成像理论，然后又重新计算了Ｋａｌｅｓｔｙｎｓｋｉ无透镜阵列成像的全过程，发现和纠正了现行有关理论存在的若干问题；首次获得了阵列像的解析表达式和正确的成像条件．所得结果在几何光学近似下的合理解释以及阵列像的存在条件自动地符合Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ理论，这些事实支持了本文的结论．     

准相位共轭器在光纤传感器中的应用

文献[1,2]对常规光学元件与光纤的后向耦合问题进行了研究。由于常规光学元件的失调灵敏性,使得耦合对调整精度要求非常高。为了克服这个困难,我们采用了微殊列阵准相位共轭器,很好地解决了这个问题。这种装置可直接用于微小振动的测量。 为了描述准相位共轭器对光束的变换,首先我们给出一个适当的矩阵。如果准相位     

几何Fresnel透镜的光学性质

本文对Fresnel透镜进行了分析，提出元失调概念，指出列阵的性质主要由组成列阵的各矩阵元决定，但元失调也会引起列阵性质的变化，并对结果进行了分析和讨论     

轴象镜用于测距的原理分析

根据几何光学和物理光学的理论,对轴象镜产生光针的机理进行分析,说明了利用轴象镜进行大场深、高分辨率测距的原理。     

基于有理Bézier曲面任意光滑凸体的雷达散射截面

给出一种求有理Bézier曲面的偏导矢有效算法,对处于光学区的光滑凸目标,通过其上的型值点,用有理Bézier曲面来拟合此目标,并根据光学区物体的散射特点,由拟合出的数据求出此目标各点处沿两参数方向曲面曲线的法曲率及单位外法向量,对于任意方向的雷达波,得出一个用几何光学法求此目标的雷达散射截面(RCS)的方法.     

近场被动式毫米波成像准光路系统设计

近场被动式毫米波成像是一种针对人员藏匿武器的最有前景的安全检查技术.基于几何光学法和高斯波束法,设计了近场被动式毫米波成像的准光路系统.该系统采用一对平面反射镜分别对目标平面垂直方向和水平方向进行一维扫描,由一块双折射面透镜对毫米波波束聚焦成像,用工作波长为3mm的辐射计作为探测器接收毫米波辐射信号.最终实现与目标平面距离小于1.5m、成像面积为1.2m×0.6m、空间分辨率为30mm的准光路系统.理论分析和仿真结果证实该系统具有良好的成像质量,满足设计指标要求.该系统可应用于公共检查场所,实现非接触式安全检查.符合近场被动式毫米波成像重量轻、结构紧凑、成像质量高的发展方向.     

基于无人机影像的天山云杉树冠截留雪水当量估算分析

本文以新疆乌鲁木齐县为研究区,利用无人机对降雪后的云杉林进行快速成像并利用最大似然法对不同角度下的无人机影像进行云杉降雪截留面积提取,提取精度达到95.7％.通过成像距离和不同距离投影面积拟合曲线,并借助拟合方程和几何数学原理计算出了三组云杉表面积和树冠截留雪的实际面积,分别为24.69 m2、36.67 m2和27....     

高散射介质中非线性光学二次谐波成像

采用量子力学处理场与物质相互作用的方法，分析了高斯聚焦激光在高散射介质中非线性光学二次谐波的基本原理，得到了描述生物组织中SHG的特征方程，采用蒙特卡罗方法，根据散射因子与介质的散射系数关系，模拟了高散射层状生物介质及其成像，并利用SHG随进入样品后深度的变化曲线，得到了补偿的图像，还给出了鸡的肌肉组织中，SHG成像的实验结果，并对SHG在高散射介质中的特征进行了分析。     

一种标定显微镜镜头畸变的方法

提出了一种标定光学显微镜图像失真的方法, 该方法利用一块高精度的光栅作为参考, 用显微镜拍摄光栅作为变形栅, 使用加窗傅里叶几何相位分析法求解光栅形变, 得到显微镜镜头畸变场. 仿真结果表明了该方法的可行性. 最后对KEYENCE VHX-1000型数码显微镜放大100~500倍时的镜头畸变进行了标定.     

计算谱系数的改进算法

逻辑函数可以通过如下正交变换从二进制域变换至谱域:R]=[T]·F]式中R]为谱系数列阵,r_i∈{-2~n,-2~n+2,…,0,…,2~n-2,2~n},i=1,2,…,n,…,12…n;[T]为从二进制域到谱域的变换矩阵,T_(ij)∈{-1,+1};F]为函数f(x)的函数值0→1,1→-1经变换后的列阵,f_i∈{-1,-1}.式(1)的逆变换为F]=[r]~(-1)·R]     

二维As-SnS2垂直堆叠异质结的电子结构及光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了二维As-SnS2垂直堆叠异质结的几何结构、电子结构和光学性质.研究发现,AA堆叠和AB堆叠As-SnS2异质结分别为间接带隙(0.361 eV)和直接带隙(0.323 eV)的半导体,均具有Ⅱ型能带排列的特点,利于分离光生电子-空穴对,提高光能量的利用;施加张、压应变均能有效减小...     

激光成珠大小镶嵌高效率逆反射列阵膜

用激光制成的微珠 ,并用大小珠镶嵌成逆反射列阵膜; 从原理上和实验效果上均优于目前具有 代表性的中国椒江公司 901膜和美国 3M公司 8910膜 . 它对交通标志的更新换代和国防应用具有产业 化前景 .     

二次介质光学谐振腔的高斯模参数

本文给出大孔径光学谐振腔在含有径向增益和折射率分布的二次介质时其高斯模参数的一般表示式,详细分析了充满纯增益径向分布二次介质的大孔径对称腔的高斯模结构.只要出现径向增益变化,通过数值计算得到任意结构的谐振腔腔镜处的光斑尺寸总是有限值.对大的二次增益变化来说,高斯光束的光斑尺寸和波阵面的曲率半径都与腔的几何参数无关.     

纤维素基荧光碳点的制备及应用研究进展

纤维素基荧光碳点是以微晶纤维素、果皮、杂草、水果等多种纤维素资源为原料,通过水热合成、高温碳化、水解等方法制备的一种新型的荧光纳米粒子,它不仅具有类似传统量子点的光学性能,而且还具有良好的生物相容性、无毒性及易于表面功能化等特点,在离子监测、药物载体、细胞成像、以及光催化等领域具有巨大的应用潜力.本文就近年来纤维素基荧光碳点的研究进行了综述,着重介绍了其制备方法和应用的最新进展,并对其未来的发展方向进行了展望.     

热效应非线性光学限幅器

利用光学限幅器限制光强度是在强光下保护光学器件的有效方法,本文在连续光入射情况下,研究了基于材料中线性吸收产生热效应的光学限幅器,并讨论了非线性吸收对热效应光限辐的影响,从理论上分析了这类光限幅器的光学性质,为实际应用提供了依据。     

关于单形内点的一类几何不等式

应用解析方法和质点组几何不等式理论,研究了关于单形内点的几何不等式问题,建立了涉及单形内点的一类几何不等式,作为其特例得到垂足单形的几何不等式.     

基于数码体视显微镜的微小物体三维重建

将显微双目系统看作一个整体,提出了基于极线校正的体视显微镜三维重建方法.根据平行双目成像原理建立简易的三维重建模型,实现了对实验物体的三维坐标恢复.首先,采用近似欧式极线校正算法校正原始拍摄立体标定图像,并只需标定2个三维重建参数;然后用非局部代价聚合匹配算法匹配立体图像得到视差值;最后根据立体成像几何法得到物体三维重建坐标.实验结果表明:X和Y方向测量误差为3%,Z方向测量误差为3.2%~9.1%,故在允许误差下可用于测量微小物体的三维尺寸.