基于坐标变换的动态光学成像性质研究

利用齐次线性坐标变换，将光学系统的高斯物像共轭理论用齐次坐标变换的方法来描述，并与动态光学理论中的作用矩阵相比较，阐述坐标变换方法与动态光学理论的关系。利用坐标变换方法推导一些重要的动态光学系统的成像性质，验证动态光学的一系列结论。通过本文的研究，证明坐标变换方法与动态光学理论的一致性，也明确在动态光学系统内坐标变换方法的应用。     

一种用于研究一类球形隐身外壳材料光学特性的坐标变换方法

针对研究一类球形隐身外壳材料光学特性的问题,设计一种基于空间压缩拉伸的坐标变换方式,利用几何光学光线追踪的方法,描绘光线传播的斗篷行为,用以研究隐身材料的光学特性,建立一个二维的变换模型来研究隐身材料:在大圆中存在一个小圆,两圆圆心重合,小圆将大圆内的空间分割成两个部分,等间距的直线穿过模型,分别与两个圆相交。通过坐标变换将圆内的空间进行拉伸,同时将圆外的空间压缩,从而使得光线在隐身材料外壳中发生扭曲实现隐身效果,利用Matlab进行编程模拟作出图像并与实验样条曲线进行对比,根据对比结果修改完善程序并将其拓展到三维情况下。结果表明,这样的坐标变换有利于解释在各向异性材料中某个球形区域内的隐身效应。     

石墨烯超快动态光学性质

通过建立石墨烯的光学布洛赫方程, 研究了弱光场下的单层石墨烯超快动态光学性质. 理论研究表明在太赫兹辐射光场下由于泡利不相容和能量守恒原理使得石墨烯系统建立动态非平衡载流子并达到饱和的时间是20–200 fs, 能够在1 ps之内迅速产生光电流. 研究发现√2ev_F E₀ t<0 和ω 分别对应入射光的强度和频率, t为时间, v_F是石墨烯狄拉克点附近电子的费米速度. 研究发现光子能量?ω越大, 电极化强度以及光电流越强. 我们的理论研究结果与已有的众多实验结果一致, 表明石墨烯在超快动态光学领域尤其是太赫兹领域拥有重要的研究和应用价值.     

用新乌龟坐标变换研究动态Kerr黑洞的Hawking辐射

本文用一种新的乌龟坐标变换和改进的Damour-Ruffini方法研究了动态Kerr黑洞的Hawking辐射,得到了随时间和纬度角而变化的局域温度和具有准黑体谱形式的Hawking辐射谱.其结果与采用通常的乌龟坐标变换所得结果有所不同,而通常的乌龟坐标变换在量纲上存在一定的问题,本文的结果也许更为合理. 关键词： Hawking辐射 动态Kerr黑洞 改进的Damour-Ruffini方法 新乌龟坐标变换     

利用空间坐标变换的三维测量系统

提出了一种新的三维面形测量合成方法，它可以用于大物体及具有复杂而形物体的多次测量，本文将空间坐标变换理论引入到三维面形测量中，并阐述了基于此物相转换方法及图像合成方法。测量结果表明，本方法可以基本消除传统方法中存在的问题，解决了三维测量中的一个瓶颈问题。     

基于二元光学色差校正的全景环形成象系统设计

本文分析了全景环形透镜的成象特性及其设计方法,并在此基础上设计了一例全景环形成象的光学系统.二元光学面的引进,对系统的色差校正起了很大的作用,从而得到了良好的成象效果.     

基于傅里叶-极坐标变换的相关结果后处理技术

在光学相关识别中,对相关输出结果进行后处理是保证图像识别准确性的关键之一。研究者通常采用神经网络技术对相关输出结果进行处理,并取得了较好的效果,但它需要预先准备大量的相关峰和噪声峰训练样本。根据极坐标变换能将笛卡尔坐标系下的旋转转变成平移的性质以及傅里叶变换的平移不变性,提出一种基于傅里叶-极坐标变换的相关结果后处理方法。验证结果表明:目标的旋转图像与目标自身的傅里叶-极坐标变换的相似度较大,而干扰图像与目标的傅里叶-极坐标变换的相似度较小。本文的方法在后处理阶段可对目标和干扰进行有效的分类识别,而且还能避免对相关峰和噪声峰训练样本的收集,从而使得光学相关识别系统的应用更加便利。     

多变量自适应光学谐振腔系统动态特性的研究

针对自适应高功率激光非稳腔，在建立整个自适应激光谐振腔系统的数学模型基础上，首次运用现代控制理论中的多变量频域分析法进行系统的的动态特性研究，分析了闭环系统的稳定性，动态特性及关联性，同时提出了系统的重要参数之一－系统开环增益选择的限制条件。     

光学坐标变换实现光束轨道角动量模式分束的技术研究

实现不同OAM光束的空间分离在许多领域都起到重要作用。通过光学坐标变换原理可以实现不同轨道角动量模式的空间分离,而且可以降低相邻模式之间的串扰,从而提高OAM模式分辨率。研究为OAM模式分束提供了一种更具可行性的新方案。     

甲酚紫非线性光学性质的研究

报道了甲酚紫染料的非线性光学性质的实验研究方法及其结果.利用简并四波混频技术,测量得到甲酚紫甲醇溶液(浓度为5×10~(-4)M)的三阶非线性极化率X~(3)为2.0×10~(-10)esu.此外,利用不同强度皮秒脉冲相关技术得到了甲酚紫甲醇溶液的吸收恢复时间τ_(21)为163ps.     

三维曲光轴坐标下的旁轴电子光学

从费马原理出发，应用微分几何的曲线坐标定义，给出了三维曲光轴坐标中电子在旁轴下的一级和二级近似轨迹方程式.借助于对电场和磁场的数值计算，可以分析电磁场分布和电子运动轨迹复杂情况下的电子光学性质.给出了对一种电子束扫描式扁平显像管电子光学系统的计算结果，并给以定性说明. 关键词：     

基于集成光学的ICF脉冲整形系统

本文对基于集成光学的激光约束核聚变脉冲整进行了系统研究,分析了这种新型脉冲整形技术与以往技术相 具有的优越性及所包含的关键技术成分,并指出了脉冲整形系统性能的影响因素。     

非线性光学与光学教学

在简要介绍非线性光学的基础上说明非线性光学不仅是强光光学。在低功率激光、非相干光下,仍存在丰富多彩的非线性光学现象。因此在有关的光学课程中应改进其非线性光学部分的教学。     

GRIN光学中光线追迹的一种新方法

由哈密顿光学中的拉格朗日方程推出光线方程，用Runge—Kutta方法求解光线方程，给出光线追迹的新方法。     

自适应光学系统中高速倾斜反射镜的稳定控制

 分析了自适应光学系统中高速倾斜反射镜的机械谐振现象及其对控制稳定性和控制带宽的影响。根据测量数据建立了机械谐振的动态数学模型。讨论了低通滤波和双二阶网络滤波等几种可以减小倾斜反射镜机械谐振的方法。实验表明采用网络滤波技术后 ,高速倾斜反射镜的控制稳定性和控制带宽都得到了较大的改善。     

自适应光学系统中高速倾斜反射镜的稳定控制

分析了自适应光学系统中高速倾斜反射镜的机械谐振现象及其对控制稳定性和控制带宽的影响。根据测量数据建立了机械谐振的动态数学模型。讨论了低通滤波和双二阶网络滤波等几种可以减小倾斜反射镜机械谐振的方法。实验表明采用网络滤波技术后 ,高速倾斜反射镜的控制稳定性和控制带宽都得到了较大的改善。     

自适应光学系统对大气湍流补偿的有效性分析

从伺服控制系统的角度分析了自适应光学系统的闭环噪声、大气湍流引起的误差以及系统的总体误差，并在此基础上对自适应光学系统的有效性、系统的最佳带宽选取及系统的极限工作能力进行了分析，对已经建立的２．１６米望远镜红外自适应光学系统给出了分析结果曲线。     

矩阵光学与单双光栅成象研究

本文首次用矩阵光学理论结合光栅衍射相干条件,推出双光栅成象的几何光学表示式,用象位移叠加的观点解释了双光栅成象系统Talbot自成象以及双光栅成象现象,首次将双光栅成象现象分为1)基于光栅和透镜组成系统对第一块光栅进行成象的双光栅成象和2)基于编码光源成象原理的双光栅成象,指出这是两种截然不同的双光栅成象,扩展了双光栅成象的物理意义。最后给出了实验结果。