用于测量高功率激光远场光强空间分布的小畸变光强衰减与成像系统研究

介绍了用于测量星光装置激光远场空间分布的高衰减倍率与成像系统。它是高功率激光产时监测系统的组成部分。衰减器减倍数可以在１０＾－２－－１０＾－１２间变化，衰减成 给定条件下引入的附以像差被控制在２倍衍射极限之内，总的波像差小于２λ／３。     

闪光有效光强测定仪研究

论述闪光光源有效光强的测量方法及原理，并详细介绍我所自行研制的闪光有效光强测定仪。文中对仪器的工作原理，结构特点，技术性能和用途给予比较全面的论述，并给出了实测曲线。     

光学系统像点附近的光强空间分布

根据准确的菲涅耳衍射振幅和光强解析表达式推导出光学系统像点队近的光强空间分布。与采用洛梅尔函数计算不同,文中使用常用的贝塞尔函数准确地计算了光强空间分布,从而使计算更容易、结果更直观。并对菲涅耳数这一物理概念进行了论述。     

以梯度光强为背景的暗空间光孤子的研究

本文用数值计算的方法对以梯度光强为背景的暗空间光弧子进行了研究,模拟了孤子的运动行为.     

弹载脉冲光源有效光强空间分布测量装置研究

研究了脉冲光源有效光强空间分布的Blondel-Rey法,采用复合梯形数值积分实现了瞬时光强的测量,并对高色温光源测量时的光谱失配校正进行了分析。构建了基于双反射镜同步测量原理的脉冲光源有效光强空间分布测量装置,详细分析了全空间分布式旋转平台、脉冲光强探测系统、光谱失配校正用高分辨率光谱仪等重点组成部件。采用高色温调制光源对测量装置进行了校准。最后,对该装置的测量不确定度进行了分析,其扩展不确定度可以达到3.0%。     

发光二极管路灯光强空间分布的非线性优化设计

道路照明的首要目的是满足使用者的视觉需求,在此前提下还应尽可能降低能耗实现节能环保,这两点均与道路灯具的光强空间分布密切相关。而很难用一种通用的光强分布适用不同的道路和灯具安装条件。针对主干路、次干路、支路3种典型道路类型,提出了根据具体道路、安装条件以及驾驶员视觉光环境需求逆向设计灯具最节能光强空间分布的思路,并建立了以驾驶员视觉光环境需求为约束、以灯具总光通量最小为目标的非线性优化模型,将路面照度分布表述为余弦多项式并利用分级优化方法进行了求解。得到了3种典型道路条件下发光二极管(LED)路灯的最佳光强空间分布,相比现基于照度均匀分布设计的LED路灯光强分布,驾驶员视觉光环境质量显著改善,且灯具节能30%左右。     

光强闪烁对空间激光授时抖动的影响

基于多相位屏原理并利用功率谱反演法,建立了光强闪烁对脉冲到达时刻抖动的影响模型,仿真研究了不同接收孔径和不同传输距离条件下脉冲到达时刻抖动的变化规律。仿真结果表明:在孔径接收条件下,脉冲到达时刻抖动呈正偏态分布;采用大孔径接收天线可有效抑制脉冲到达时刻的抖动;与近地端相比,传输距离的变化对远地端脉冲到达时刻抖动的影响较小。搭建了大气湍流引起的脉冲到达时刻抖动的实验平台,采集了经过湍流信道传播的秒脉冲波形,利用门限检测法确定了脉冲到达时刻。实验结果表明,脉冲到达时刻抖动分布与理论分析结果相符。     

弱光强空间屏蔽光伏明孤子的动态演化特性

在忽略晶体损耗和扩散效应的情况下，讨论了加外电场的光伏光折变晶体中弱光强空间屏蔽光伏明孤子及其演化特性，在弱光强条件下得到了空间屏蔽光伏明孤子的解析解表达式，与运用数值计算的方法所得到的结果十分吻合，该方法解决了以往数值求解动态演化方程时必须先数值求解常数分方程或积分方程的问题，讨论了参量失配情况下空间屏蔽光伏明孤子的动态演化特征。     

偏振光干涉的光强

对角度的正负号作了规定，进而建立了一个普适而简明的偏振光干涉的光强公式。     

利用后向散射光空间谱强度分布探测尾流气泡的实验研究

利用自行设计制作的尾流模拟系统产生气泡,应用散射光空间频谱测量分析系统,对水中气泡群的后向散射光空间谱强度分布进行测量和分析,研究了不同探测距离的散射光衰减对其强度分布的影响.结果表明,在气泡密度、大小分布不变的情况下,扩束光照明时,由于参与光散射的气泡数目增加对散射光在水中传播衰减的补偿,散射空间谱强度分布的峰值和半宽值均不随探测距离变化;而细光束照明时,散射谱强度分布峰值随探测距离的增加而减小,半宽值则逐渐增大.所以在远距离探测时,细光束的探测效果好.     

Readout of Images on Spatial Light Modulator Using Reading Light Supplier

A readout function of a reading light supplier (RLS) is demonstrated by reading out images from an optical addressable spatial light modulator (SLM). The RLS supplies reading light to the reading side of the SLM and transmits readout images from the SLM. The RLS consists of a fiber plate and a redirector which has micro conical-hollows. The RLS contrast, which is the intensity ratio of the reading light to the stray light, is 9.2 and the power efficiency of the reading light supply is about 5%. A writing pattern on the SLM is a checkered pattern of 5 mm×5 mm cells, and it is read out successfully using the RLS. The maximum contrast of the readout image is 1.9.     

横截面上光强的精确表述

在考虑了时间平均能流密度的矢量特性的情况下，对光强的概念进行了推广－定义为单位时间单位面积内所流过的能量的时间平均值，从而使其中适用于任何一个连续的曲面，也能与光强子的实际测量值取得一致，这个推广的定义式表明，曲面上任一点处的光强值都不仅与该处理振幅有关，而且还和该处的时间平均能流密度与面元方向的夹角有关，作为一个重要的特例情况，文中还给横截面（垂直于光束传输方向）上的光强公式，这个结果可用来对非     

传感器和Origin7.0软件在电脑控制光强与距离关系的实验中应用

研究用电脑控制光强与距离关系的实验中,用光强传感器测量光的照度,电脑软件采集光照度与距离的数据,用Origin7.0软件处理实验数据,得到受光物体的照度与距离的平方成反比。     

基于像素结构空间光调制器的全息再现像问题研究

基于纯相位空间光调制器的全息显示系统在重构显示时,再现像的视觉效果受到空间光调制器像素结构引起的多级衍射光和多级再现像的干扰。在分析具有有限填充因子空间光调制器的像素结构对再现像影响的基础上,提出了一种提高全息再现像的视觉效果并且再现像成像位置和大小可调节的方法。先加载闪耀光栅到纯相位全息图,其次通过叠加会聚球面波相位,分离再现像与空间光调制器像素结构引起的多级衍射光的聚焦平面的位置,再利用光阑和高通滤波器的共同作用,消除高级衍射光、多级再现像以及零级光干扰对重构视觉效果的影响,最后引入成像透镜,调节再现像的成像位置与大小。建立了一套基于硅基液晶的全息显示系统用于实验验证。实验结果表明,最终的单一再现像清晰且可以方便地调节成像位置和大小。该方法同样适用于各种基于像素结构空间光调制器的全息光学系统。     

基于Gregory理论的光脉动法颗粒在线测量中背景光强的估算

用光脉动法在线测量颗粒浓度和粒度时,必须预知原始光强,但在在线测量中原始光强不仅难以测得,而且极易受环境影响产生变化。假设在短时间间隔内原始光强不发生变化,基于Gregory的光脉动法理论,可以得到颗粒数目浓度比。结合不同时刻浓度比以及透射光信号的标准偏差和均值,可以推导出原始透射背景光强。实验结果证明,该方法得到的原始透射背景光强和预先测得的原始透射背景光强吻合得很好,最大偏差小于1.1%。     

光通过纳米颗粒随机散射体透射光强的计算及分析

光通过随机散射体后透射光强的估算,对于提取散射体内部无法直接测量或者无法直接观察的信息至关重要。在分析平行光束通过纳米圆形颗粒随机散射体出射面上光强组成的基础上推导了透射光强的计算公式,并指出多重散射理论、一阶多重散射理论和朗伯-比尔定律在一定近似程度上可以相对精确地估算透射光强。这三种方法的估算结果之间会出现四种相对关系。根据这些相对关系,分析了光在散射体内部传输时散射过程的特征以及各种散射过程对出射面光强的贡献大小。     

高分辨率开环液晶自适应光学视网膜成像系统

利用液晶空间光调制器和夏克-哈特曼波前探测器作为核心器件搭建了一套开环双光源液晶自适应光学视网膜成像系统。系统采用人眼屈光0D基准设计并使用动态视标定位人眼,提高了人眼在测试时的稳定性,有效降低了由不同人眼个体差异带来的影响。通过补偿镜预补偿,配合微调照明光焦面,使照明光聚焦在眼底视觉细胞层,保证了像差探测精度和成像质量。利用人眼的偏振特性,采用偏振光照明的方式,将系统的能量利用率提高了20%。优化了系统的工作流程,优化后系统连续工作频率可超过20Hz。对4名志愿者进行了实验,均获得了清晰的眼底视网膜细胞图像。     

BSO晶体旋光效应对空间光调制器性能的影响分析

对BSO晶体的旋光效应特性及BSO基光寻址空间光调制器的结构及工作原理的研究表明晶体旋光效应会影响空间光调制器的图像转换质量.根据不同波长和不同掺杂条件下BSO晶体的旋光效应发现,在630 nm波长附近,BSO晶体旋光率为21.2°.在实验中通过对检偏器的调节来避免其对空间光调制器的影响,然后对空间光调制器的结构和制作工艺进行研究,通过实验测量得到空间光调制器的完整输出图像.