一种改进的基于小波方向对比度的无缝拼接算法

为了提高图像无缝拼接效果,对现有平滑算法进行分析,在此基础上提出一种基于小波方向对比度的中缝平滑算法。该算法首先对源图像进行基于统计参数的预处理,使得图像整体亮度趋于一致,然后利用小波变换对图像进行多分辨率分解,对于分解后的图像提出采用一种基于改进的小波方向对比度的规则进行平滑处理。文中还通过几种图像客观评价标准对仿真结果进行了评价,结果表明：该方法在两图像灰度相差较大时也能够取得较好的平滑效果,对光照具有鲁棒性,并且平滑后的图像可以保留原始图像的细节信息,使得图像在保证清晰度的前提下达到无缝拼接。     

六角星形Ag纳米结构的光学及传感特性

本文用时域有限差分法研究了六角星形Ag纳米结构的消光光谱及其传感特性。计算结果表明,随着顶角角度从20°逐渐增大到140°,六角星形Ag纳米结构消光光谱峰值波长出现蓝移现象,并且强度逐渐减弱。折射率灵敏度受顶角角度影响变化很大,但角度变化对消光光谱的半高全宽的影响较小,品质因数主要受折射率灵敏度的影响在30°时最大。对于实验中顶角钝化的情况,本文分析发现,顶角钝化程度对其消光光谱也有一定影响,品质因数会随着顶角钝化的增加而减小,传感特性减弱。     

多系双局域态光子晶体的可调谐滤波特性分析

利用紧束缚方法分析了双局域态光子晶体产生双缺陷模的机理, 采用传输矩阵法研究了一维光子晶体的光学传输特性, 并得到了透射谱与晶体结构参数的关系, 在此基础上讨论了光子晶体在受到单轴应力时所表现出的介观压光效应, 据此设计了一种结构简单的应力调制的近红外波段的多通道滤波结构.通过数值模拟可以看出, 随着各介质层折射率或厚度的增加, 缺陷模发生红移.当对多系双局域态光子晶体施加单轴拉伸应力时, 各缺陷峰都向长波长移动, 且缺陷峰峰值基本不变.经过数值拟合, 缺陷峰中心波长与对光子晶体施加单轴拉伸应力所产生的应变呈线性关系.该滤波器结构简单、可调谐性好, 在一系列精巧的光子晶体激光器、波分复用器或者其他精密仪器的制造中有一定的应用价值.     

EBIT束线成像及束流密度测算

本文介绍了在EBIT中，使用狭缝为电子束成像的过程．同时论述了对采集的像的修正和计算分析，以及对于采集图像和数据分析中存在的误差的分析．从而计算得到EBIT电子束的束流密度．并且讨论了在计算模拟中，针对EBIT和本实验所需要的一些特别设定．     

4.4 μm中红外激光外差光谱探测技术研究

在国内首次报道以窄线宽的4.4 μm外腔量子级联激光(QCL)作为本地振荡光源,黑体作为辐射光源的激光外差光谱实验装置的建立和测量工作。激光外差光谱是一种高灵敏度的光谱探测技术,并可以用于发展一种小型的光谱探测系统,进行地基或星载的地球大气或天文观测。介绍了激光外差的基本理论、装置的建立和实验测量工作。此激光外差光谱实验装置采用4.4 μm外腔量子级联激光,出光功率高达180 mW,在4.38～4.52 μm间连续可调,具有很宽的光谱调谐范围,能实现CO₂,CO和N₂O等大气重要分子的同时测量。通过开展不同压力下CO₂气体的激光外差光谱测量,对激光外差光谱实验装置的性能进行了评估。目前该激光外差系统的信噪比达到86,低于散粒噪声极限条件的理论计算值287,系统的光谱分辨率约为0.007 8 cm-1,能满足较窄线宽条件下的高分辨率激光外差光谱的测量。分析结果表明,中红外激光外差光谱系统具有很高的瞬态信噪比及光谱分辨率,在高精度测量大气温室气体的柱浓度和温室气体垂直廓线分布方面具有广阔的应用前景。     

Characteristics of photonic nanojets from two-layer dielectric hemisphere

The properties of the photonic nanojet generated by a two-layer dielectric microsphere are studied. Simulation results indicate that this novel structure can generate a photonic nanojet outside its volume when the refractive index contrast relative to the background medium is higher than 2:1 in the condition of plane wave incidence. When the refractive index is smaller than 2, we show that an ultralong nanojet generated by the two-layer hemisphere has an extension of 28.2 wavelengths, and compared with the homogeneous dielectric hemisphere, it has superior performance in jet length and focal distance. Its dependence on the configuration and refractive index is investigated numerically. According to the simulation of the two-layer dielectric microsphere, a photonic nanojet with a full width at half maximum(FWHM) less than 1/2 wavelength is obtained and the tunable behaviors of the photonic nanojet are demonstrated by changing the reflective indices of the material or radius contrast ratio.     

近红外波段CO2分子弛豫动力学效应对光声信号的影响

介绍了一种基于低功率的分布反馈式(DFB)半导体激光器和自行设计的一阶纵向共振光声池构成的共振光声光谱测量系统.该系统具有结构简单、操作方便、价格低廉等优点.通过对光声池的性能进行的研究,实验研究和理论分析具有很好的一致性;系统地研究了近红外1.573μm附近分子弛豫效应对光声探测CO2信号的影响,并给出了相应的理论分析,表明利用分子弛豫效应可有效地提高系统探测灵敏度.     

Electron beam density study using a portable slit imaging system at the Shanghai Electron Beam Ion Trap

In this work,a portable slit imaging system is developed to study both the electron beam diameter and the profile of the newly developed Shanghai Electron Beam Ion Trap (Shanghai EBIT).Images are detected by a charge coupled device (CCD) sensitive to both X rays and longer wavelength photons (up to visible).Large scale ray tracings were conducted for correcting the image broadening effects caused by the finite slit width and the finite width of the CCD pixels.A numerical de-convolution method was developed to analyse and reconstruct the electron beam density distribution in the EBIT.As an example of the measured beam diameter and current density,the FWHM (full width at half maximum) diameter of the electron beam at 81 keV and 120 mA is found to be 76.2 μm and the density 2.00 × 10 3 A·cm 2,under a magnetic field of 3 T,including all corrections.     

水汽吸收对基于宽带腔增强吸收光谱的NO3自由基测量的影响

非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术凭借其高选择性、高灵敏度、高时空分辨率等优势而逐渐成为NO_3自由基的主要测量方法之一。然而其使用的光谱仪分辨率有限,不足以分辨水汽的精细吸收结构,导致水汽的吸收非线性,进而影响NO_3自由基浓度的准确反演。介绍了一种基于插值法获取水汽有效吸收截面的方法,并将其用于消除IBBCEAS装置中水汽吸收对NO_3自由基浓度反演的干扰。利用不同浓度的水汽吸收谱结合插值法获得了水汽的有效吸收截面,使用该有效吸收截面来反演不同浓度的水汽,反演结果与商用湿度计测量结果的线性相关系数为0.99789。在此基础上测量并拟合了不同水汽浓度下NO_3自由基和NO_2气体的吸收,在拟合残差上未发现水汽残余结构,水汽反演结果与商用湿度计测量值的线性相关系数为0.999。在30 s的积分时间内,NO_3自由基和NO_2的探测极限分别为5.8×10~(-12)和3.6×10~(-9)。将本装置应用于夜间大气中进行NO_3自由基和NO_2浓度的测量,测得NO_3自由基体积分数为18.4×10~(-12)～22.9×10~(-12),平均体积分数为20.2×10~(-12),NO_2体积分数为0.6×10~(-9)～16.0×10~(-9),平均体积分数为9.9×10~(-9)。实验结果表明:利用插值法获得的水汽的有效吸收截面能够有效消除水汽吸收对NO_3自由基浓度反演的干扰,提高NO_3自由基和NO_2气体浓度测量的准确度。     

基于SPIHT的改进图像压缩算法

针对渐进式图像传输算法都受限于庞大的内存空间和计算复杂度，提出一种基于SPIHT的改进型算法——静止图像编码方法，即对变换后的小波系数高频区块进行细分，并对不同频率图像块分别设置阈值，采取新的阈值判别策略，减少了链表的结点数。使用MATLAB 6.5开发环境对上述改进编码方法进行仿真。仿真结果表明: 通过对原算法构架进行改进，减少了内存空间占用，降低了计算复杂度，取得了较好的压缩效果。