全息和光学信息处理专题讨论会(1982年Gordon研究会分会议)

1982年的Gordon研究会于6月21日至25日在New Hampshire州召开,分101个专题,在10个不同地点分别举行。有关光学的专题有紫外和可见多光子解离与分解过程、光电导及其有关现象,激光在生物和医学中的应用、分子的电子光谱、全息和光学信息处理、膜层与薄膜的化学与物理等。     

用白光信息处理作褪色透明片的彩色复原

本文提供了用白光信息处理技术作褪色透明彩色照片彩色复原的原理和实验,其中之一是由空间编码和彩色滤波两步骤完成的,即将待处理的透明彩色片用空间编码技术编制在一张黑白感光底片上,在白光光学处理系统的傅里叶平面中对这编码的黑白片的频谱进行彩色滤波,最后在系统的输出平面给出彩色增强或复原的图象,另一种是用白光处理技术作褪色透明彩色片的彩色复原实时处理,它可供及时的直接观察并且有操作简便,成本经济和能灵活多用的特点,这两种技术为彩色图象的彩色增强和复原提供了新方法。 关键词：     

渐进多焦点自由曲面镜片渐进通道优化设计

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时推导新的子午线光焦度分布函数以降低子午线光焦度变化率;仿真及加工了3片镜片。研究结果表明：采用累积分布函数能够设计出满足光学性能要求的渐进镜片;使用矢高叠加扩展了渐进通道的宽度,保持了像散梯度的平滑过渡,且将最大像散分布在镜片鼻翼两侧;新的子午线光焦度分布函数在拓宽渐进通道宽度下会存在像散梯度变化堆积问题,所以需要将光焦度分布和面型等因素结合考虑,并进行优化。本研究方法为渐进多焦点镜片的子午线光焦度优化设计提供了新的理论。     

高成像质量Offner成像光谱仪的理论分析与研制

以双镜系统为基础构建了Offner成像光谱仪,并利用光程函数来获得一种Offner成像光谱仪的初始结构.通过光学设计软件Code V对该初始结构进行了仿真与优化,优化后的光谱仪具有高成像质量,其均方根点列图直径明显降低,调制传递函数曲线在子午像与弧矢像上都获得了好的成像效果.该研究免去了过于复杂的像差推导过程,并在宽光谱400~1 300nm条件下获得了具有高成像质量的Offner光谱仪结构,为光谱仪的搭建提供了理论基础.     

Investigation of the limit of lateral beam shifts on a symmetrical metal-cladding waveguide

This paper reports that Goos--H\"anchen (GH) shifts occurring on a symmetrical metal-cladding waveguide are experimentally identified. It was found that there exists a critical thickness of the upper metal layer, h_cr, above which negative shift is observed and, reversely, positive shift occurs. Both positive and negative GH shifts near the critical thickness do not vary dramatically and can achieve a maximum on the submillimeter scale, which is different from simulated results using the stationary-phase method. It also shows that this critical thickness, h_cr, can be obtained at the position for zero reflectivity by setting the intrinsic damping to be the same as the radiative damping. The GH effects observed near the critical thickness are produced by extreme distortion of the reflected beam profiles, which limits the amplitude of the GH shift and, further, the sensitivity of the GH optical sensor based on the symmetrical metal-cladding waveguide.     

含铅空位的PbWO4晶体光学性质及其偏振特性的研究

利用完全势缀加平面波局域密度泛函近似，计算了含铅空位的PbWO₄（PWO）晶 体的电 子结构，模拟计算了复数折射率、介电函数及吸收光谱的偏振特性. 比较含铅空位的PWO晶 体与完整的PWO晶体的吸收光谱及其偏振特性，得到与铅空位相关的吸收光谱及其偏振特性 ，计算结果与实验结果基本相符. 计算得到的含铅空位的PWO晶体的光学偏振特性反映了PWO 晶体的结构对称性. 计算结果表明PWO晶体中350，420，550和680 nm的吸收带的出现与PWO 晶体中铅空位的存在直接相关. 关键词： 4晶体')" href="#">PbWO₄晶体 电子结构 光学性质 铅空位     

基于顺序形态变换的生物芯片图像网格化

生物芯片图像网格化是对由生物芯片扫描得到的荧光成像中的信号(Foreground)和背景(Background)进行划分,以便提取各点的吸光度值、面积和吸光度比等荧光点的数据。网格化的准确与否决定了数据提取的正确性。提出了一种运用顺序形态变换理论实现生物芯片荧光图像网格化的方法,通过对百分位值在0~1之间的顺序形态进行变换,可实现像素灰度的极小值、中间值等多刻度值的灰度取值运算。理论分析表明,该算法能够识别信号与背景的边界,可去除噪声等非边界信息,能判断信号区域,可确定荧光点的边界和范围,可实现荧光点阵图像的网格化。试验结果表明,该算法对不同信噪比的荧光图像来说有很强的适应性,可用于高密度生物芯片图像的处理。     

电控聚合物分散液晶变焦全息透镜制作

介绍了相位型全息聚合物分散液晶(PDLC)材料全息透镜,在电场作用下液晶微滴折射率逐渐与聚合物折射率匹配,实现透镜电控变焦。研究了微米尺寸和纳米尺寸液晶微滴聚合物分散液晶材料配方特性和微观结构。采用优化纳米尺寸材料配方制作5~6μm聚合物分散液晶盒,采用离轴式平面波和球面波干涉全息写入光路,成功制作电控变焦聚合物分散液晶全息透镜样品。该透镜样品焦距为20 mm,能够正一级衍射放大成像。实现“0”,“1”变焦的驱动电压阈值为60 V。并进一步提出了基于聚合物分散液晶电控变焦元件集成叠加技术实现电控变焦光学成像系统的技术思路。     

电控聚合物分散液晶全息透镜及特性研究

报道位相型电控聚合物分散液晶(H-PDLC)全息衍射透镜的研制及特性研究,理论上,根据耦合波理论,研究了不同的相分离程度系数下,理想位相型电控聚合物分散液晶(H-PDLC)全息衍射透镜在可见光波长(400—800nm)的衍射特性.实验研制了衍射效率最高为70%的电控H-PDLC变焦透镜样品,研究表明H-PDLC透镜具有优良的成像特性,和快速响应的电控开关特性,在光学成像系统,光通信系统中具有良好的应用前景.     

10.6 μm 波段光子晶体负折射现象的实验验证

介绍了10.6 μm波段扫描负折射功率的实时探测系统,在实验上为探测光子晶体光频波段负折射现象提供了实验平台。该系统通过数据采集卡实现计算机对旋转台及平移台的控制,在以光子晶体样品为探测中心的轨道上,对折射光的整个空间功率分布进行实时采集和绘图。这一实验系统能够精确便捷地实现负折射现象在光频波段的探测。根据折射光最大光功率出现的位置,测得光束通过光子晶体样品的负折射现象,而且与理论结果基本吻合。