光和色

光和色谢萍荪（广州市无线电中专５１０６１０）１物体的颜色在阳光照射下物体呈不同的颜色，物体的颜色分为三类，即体色、表面色、干涉色．（不包括从光源直接呈现的颜色）．当光照在物体上时，一部分光在物体表面反射，同时有一部分光透进物体内部．对于不透明的物体，...     

基于球扩展光源模型的物体三维形状的恢复

计算机视觉中传统的物体三维形状恢复方法大都基于光源是无穷远点光源的假设，如由单幅图像恢复三维形状（ｓｈａｐｅｆｒｏｍｓｈａｄｉｎｇ）光度立体视觉（ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃｓｔｅｒｅｏ）方法等。实际环境中的光源往往不能满足这个假设，因此大大限制了这些方法的应用，本文提出了一种更加实用的球扩光源模型，并推导出此光源下反射物体表面的反射图，此模型在三维坐标系中描述了球光源位置，亮度，漫反射物体表面反射度与     

用蒙特卡罗光子追迹方法分析闪光灯的结构设计

闪光灯反光罩结构设计的目标是使得所拍摄视场内的光能量分布尽量均衡。不同于基于几何光学理论的闪光灯计算和设计方法,采用了蒙特卡罗光子追迹法来分析闪光灯的结构设计。通过对照相机闪光灯几何结构的分析,引入余弦随机变量等方法,建立了闪光灯系统中光源、反光罩、菲涅耳透镜等部件的数学模型。先用蒙特卡罗光子追迹法模拟了单光子在闪光灯中飞行的各种可能状态,再通过产生大量光子仿真真实的情况。并对一个具体的闪光灯结构进行了计算,计算得到了光强和光子方向矢量在水平、垂直两个方向的投影角之间的分布曲线图。仿真结果符合设计要求并与实测曲线很接近,从而验证了蒙特卡罗光子追迹法在闪光灯结构设计中的可行性。     

高速摄影照明光源的特性

使用高速相机拍摄本身不发光的物体时都离不开照明光源。事实上,高速摄影的出现与照明光源技术的发展密不可分。1851年Fox—Talbot使用闪光光源拍下了快速旋转极低的照片,第一次实现了高速摄影。反过来,高速摄影技术的飞速发展又促进了照明光源技术的发展。如今,高速摄影不仅有了热辐射光源,还有形形色色的气体放电光源;不仅有连续照明光源,还有脉冲宽度相跨几个数量级的脉冲光源;不仅有传统的非相干光源,还有了象激光器那样的相干光源。 由于使用场合不同,评价高速摄影照明光源的技术标准不尽相同,但就一般而言,下几个特性会引起高速摄影工作者关注的。     

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。     

风洞中投弹运动的三维高速立体摄影测量

高速立体摄影测量是高速摄影中的一个重要分支。它可以获得运动物体的三维信息。本文介绍了风洞中飞机投弹时,用高速立体摄影测量弹的位移速度、加速度、攻角和偏航角等参数。摄影采用两台高速电影摄影机,它们的光轴互相垂直并共面,此面与铅垂线垂直。其中一台相机(正面相机)的光轴与飞机机身平行,另一台(测面相机)与机身垂直。事先用摄影方法测得两台相机各自的物距和焦距。摄影频率为304fps。     

氩气弹光源在炸药爆轰性能测试中的应用

氩气在爆轰产物的强烈冲击下,发出明亮的光,因此它在炸药爆轰性能测试中,作为一种比较理想的光源,得到了广泛的应用。 本文除了介绍在我们实验中常用的氩气弹光源的结构制作以及获得平行光线的几种主要方法之外,还详细地介绍了:氩气弹作为反射光源在炸药冲击引爆的楔形试验中与高速摄影配合记录了冲击波和爆轰波阵面轨迹,研究炸药的引爆性能;氩气弹作为透射     

反射相移色散对OCS灵敏度影响的理论研究

以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了单层保偏反射膜反射相移的色散特性及其对光学电流传感器灵敏度的影响.在光学电流传感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.由于反射膜上产生的反射相移的色散特性,会使光学电流传感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,反射相移的色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,光源的恒温控制与光源驱动电流的恒流控制是必要的. 本研究结果可为光学电流传感器的研究设计人员提供有用的参考.     

基于自由镜面反射位姿评估的条纹反射摄影测量

在条纹反射摄影测量中,由于产生条纹图形的液晶显示器不直接出现在摄像机的视场范围内,摄像机与液晶显示器之间的位姿标定是条纹反射摄影测量的主要难点。为了简化标定过程,提出了采用平面镜直接对液晶显示器上的条纹反射3次并利用固定摄像机接收反射条纹,通过对摄像机与条纹虚像之间的3次位姿评估,完成摄像机与液晶显示器的位姿标定的方法。在镜面面形测量中,利用两者之间的位姿关系可以将待测点的反射光线和入射光线统一在摄像机坐标系下,完成光线的三角交会,实现镜面面形测量。数值模拟和实验结果表明,此方法简单易行,且精度较高。     

利用劳条件求取双相位光栅干涉仪灵敏度

目前针对双相位光栅干涉仪灵敏度的分析存在着灵敏度模型不合理、理论结果不完整等问题,制约着系统灵敏度的提高。对此,提出了新的灵敏度模型,即物体所产生的条纹移动与光源位置变化产生的条纹移动是等效的。该灵敏度模型将物体对X射线的折射作用转化成了光源的移动,同时巧妙地利用了系统的劳条件将光源移动与成像条纹移动联系起来。利用新的灵敏度模型,成功获取了双相位光栅干涉仪和Talbot-Lau干涉仪的灵敏度,为优化系统灵敏度提供了理论指导。     

基于带闪蒸器的空气源热泵热风机试验性能研究

本文针对带闪蒸器的空气源热泵热风机的性能进行了测试、对比及数据分析,研究结果表明,随着室外环境温度在7℃-20℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,带闪蒸器的空气源热泵热风机相较普通空气源热泵热风机的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-12 ℃时,带闪蒸器的空气源热泵热风机的COP为2.43,而普通空气源热泵热...     

基于连续激光的纳米结构研制

基于激光受激辐射损耗原理的远场光学超分辨成像技术,当圆形入射高斯激光经过涡旋相位板调制后,将转变为中心光强为零的圆环形光束,该形状的激光束与光敏聚合物作用,能够制备出具有一定功能的纳米结构。介绍了自主搭建的基于圆环连续激光光源的激光直写系统,以及利用该系统研制的复合纳米结构。当光源为532 nm连续激光输出时,与正性光刻胶作用,得到直径 < 50 nm的纳米柱复合结构,以及整齐均匀的纳米柱阵列结构;与负性光刻胶作用,得到直径 < 100 nm的纳米通道,以及整齐均匀的中央有纳米通道的微米柱复合结构阵列。当光源为405 nm连续光纤激光时,与正性光刻胶作用,也得到了直径小至153 nm的纳米柱复合结构及其阵列。这些纳米结构的基本单元尺寸都突破了光学“阿贝衍射极限”的限制,具有实用潜力。     

Accuracy control of three-dimensional Nd:YAG laser shaping by ablation

Improving the dimensional accuracy along the optical axis without decreasing the materials removing rate is a key issue in three-dimensional laser shaping. This paper presents a concept for performing three-dimensional laser shaping by directly using machining laser as the photo source of the non-contacting measuring device. Due to the high power measuring photo source and a 1.06 μm bandpass filter, the interference caused by the emission light of ablated surface can be effectively avoided, the delay time is not needed to be inserted between the laser pulse and the measurement. So the measurement will not decrease the material removal rate and productivity. By using this system, the shaping accuracy of 30 μm can be achieved at the removing rate of about 4.0×10⁻² mm³/sec for Si₃N₄ ceramic, both are much better than the results obtained before.     

物体表面形貌的正弦相位调制实时干涉测量技术研究

表面形貌干涉测量技术是一种高精度的非接触式测量技术,在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。提出一种实时测量表面形貌的正弦相位调制干涉测量新技术。该技术用激光二极管作光源,用自制的高速图像传感器探测干涉信号,通过信号处理电路实时解相得到被测表面所对应的相位分布,实时分析相位获得物体表面形貌。该技术消除了光强和部分外界干扰的影响,提高了系统的测量精度。楔形光学平板表面形貌的测量结果表明,测量点为60×60个的情况下,测量时间小于8.2 ms,重复测量精度(RMS)为4.3 nm。     

A compact Einstein–Podolsky–Rosen entangled light source

We present a stable entangled light source that integrates the pump laser, entanglement generator, detectors, and electronic control systems. By optimizing the design of the mechanical elements and the optical path, the size of the source is minimized, and the quantum correlations over 6 d B can be directly provided by the entangled source. The compact and stable entangled light source is suitable for practical applications in quantum information science and technology. The presented protocol provides a useful reference for manufacturing products of bright entangled light sources.     

细菌视紫红质膜的光电荷转移 动力学过程的研究

实验测量了细菌视紫红质（bR）分别经波长为1064nm、532nm和355nm,脉冲宽度为10ns的三种不同的脉冲激光照射后产生的不同的光电压信号,着重用532nm脉冲光激发样品,从变化的测量回路的阻抗所得到的不同光电信号情况,研究并分析了细菌视紫红质的光电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生需要克服更高的能量,同时,正负电荷既具有各自的转移特性又相互影响,如正电荷移动速度慢,负电荷移动速度快,负电荷对正电荷有牵引作用等,这些特性与电极和样品之间形成的界面效应有关,它使得细菌视紫红质的光电压信号的幅值和宽度对外接电阻的关系具有与其他光电响应器件所不同的特性。     

A laser ion source for on-line mass separation

A laser ion source based on resonance photo ionization in a gas cell is proposed. The gas cell, filled with helium, consists of a target chamber in which the recoil products are stopped and neutralized, and an ionization chamber where the atoms of interest are selectively ionized by the laser light. The extraction of the ions from the ionization chamber through the exit hole and skimmer is similar to the ion-guide system. The conditions to obtain an optimal system are given. The results of a two-step one-laser resonance photo ionization of nickel, and the first results of laser ionization in a helium buffer gas cell are presented.     

PSD位置响应特性与光源照射方式的关系研究

推导出在四边形二维PSD光源静止照射和连续扫描照射下的位置响应特性理论解,比较两种光源照射方式下引起相对位置变化,讨论了光源扫描速度对探测光入射位置信息的影响,得出结论:在两种光源照射方式下,二维PSD探测光入射位置存在严重的非线性,但是响应时间比一维PSD短。光源扫描速度越小,2DPSD探测到的位置误差越小,并且光生电势分布的最大值越小。     

光阴极注入器型能量回收射频加速器

光阴极注入器型能量回收射频加速器（PERL）是新一代加速器,在高平均功率自由电子激光和下一代高亮度光源等研究中有很好的应用前景。分析了PERL的强流与高平均功率特性,对注入器输出束流品质的要求及光阴极注入器、超导加速腔等关键技术进行了研究,设计分析了一种特殊结构的高压DC Gun光阴极注入器,能有效地提高DC加速腔中的加速场强,当高压为1MV和加速场达到10MV/m时,产生的电子束流能够基本满足PERL应用要求。同一超导加速段中的束流加速和能量回收的数值模拟计算结果表明,能获得高效率电子束流能量回收效果。     

Solar-Blind滤光片可见光谱段光密度连续测量

为实现Solar Blind（日盲紫外）滤光片光密度在可见光谱段的高精度连续测试,搭建了以氙灯配合单色仪作为光源、使用单光子计数器作为探测器的测试系统,并对该系统的误差进行分析。系统主要装置有氙灯与单色仪组合的光源,标准衰减装置和单光子计数器;以替代法为基础进行测试,将由单光子计数器探测到的衰减后的计数值作为参考计数值替代光源的初始计数值,通过运算得到滤光片的可见光谱段光密度;该测试系统将滤光片光密度的测试动态范围扩展到0~-11OD,实现了可见光谱段内进行连续光谱测量的功能,且降低了系统的测试误差。与使用窄带LED作为光源的测试系统相比,测试不确定度由2%降低至0.5%,相对重复性误差由0.2％ 降低至0.13％。