大气湍流的分层结构及自适应光学共轭校正

近期观察表明，在很多情况下，大气湍流主要集中在几个薄层中。将这些薄层用相位屏近似，由它们所引起的波前畸变可用分层共轭自适应光学系统进行补偿，从而使等晕角大大增加。本文对理论结果和实际的限制因素进行了较详细的讨论。     

光子图象的X2拟合信号检验

本文首次应用以微通道板象增强器为核心器件的超高灵敏度光电成象系统获得了活体昆明鼠的超微弱生物发光图象,并用统计理论研究了光子图象中的信号和背景分布,提出用斯米尔诺夫检验判别图象中有无信号的方法,以及用X²准则拟合实际图象中的信号区和背景区分布,并根据得到的统计估计值对光子图象进行检验,上述光子图象中的拟合方法以及斯米尔诺夫判据检验到了图象中的信号,验证了实际获得的光子图象中存在发光信号的结论。     

超微弱光子图像的相关检测及计算机模拟

在超微弱发光的研究中（例如生物发光）,由于发光强度极弱,由像增强器得到的光子图像由于样本（光子）数量太少和受系统暗噪声的影响使其信噪比极低,提出了一种基于统计学的光子图像相关积分方法和基于相关处理的光子图像处理方法,用累积光子来提高图像信噪比并得到相应灰度图像并对该方法进行了计算机模拟,同时展示了光子图像和传统灰度图像的信噪比关系,是进行微弱生物发光信号检测的有效方法。     

超高灵敏度荧光显微镜及其在生物学中的应用

介绍了在原有数字化高灵敏度荧光显微镜的基础上研制的超高灵敏度荧光显微镜,对荧光实现１０＾６数量级的增益,可获得细胞的光子灵敏显微图像,并结合图像融合技术,实现极微弱荧光图像的定位显示,采用具有视频速率的图像采集系统,可用于研究某区域荧光强度随时间变化的动力学过程。将该显微镜应用在生物医学领域的细胞凋亡的研究,观察到Ａｓ２Ｏ３诱导ＭＧＣ－８０３细胞调亡中ＣａＴ＾２＋浓度升高,预示着Ｃａ６２＋可能是由     

自适应望远镜时间响应频率的优化

分析了自适应望远镜系统的波面补偿剩余误差与频率响应的关系。分析另出了时间响应误差和波面探测误差与截止频率之间的数学表达式,表明剩余波差随载止频率的变化规律既有反方向部分,又有正方向部分,从而可以找到一个最优频率,使得系统剩余波差最小。     

光子成像系统信号与噪声的统计特性分析

在去除光子图像的本底噪声时,根据微弱点目标的探测统计特性,以泊松分布均值与方差相等的特点为判据,提出了一种确定阈值选取范围的新方法。利用点过程的分析方法研究了光子受限点目标的探测统计特性,并进行了实验研究,结果表明光子受限点目标的探测统计特性服从平稳泊松点过程。利用以上分析方法可以快速地获得微弱点目标事件的期望发生率,以及在下一段时间内目标至少再出现一次的概率,从而为后续的目标探测、跟踪以及位置预测奠定了基础。     

自适应光学进展及展望

1953年Babcock首先提出自适应光学的概念,近四十年来自适应光学在理论、系统及单元技术研究方面取得突出进展,正步入成熟应用期,当今世界上任何大型光学系统的研究均离不开自适应光学的支持,其应用范围正向各个门类的光学仪器扩展。     

目标图像结构和噪声对相关哈特曼-夏克波前传感精度的影响

以空间频谱描述图像结构,以图像灰度起伏的方均根值与噪声方均根值之比表示信噪比,系统分析了目标图像结构和噪声对相关哈特曼-夏克波前传感精度的影响。理论分析表明,两个子图像的相关函数峰值位置的亚像元插值误差等于其各离散频率成分的相关函数峰值位置插值误差的加权平均;相同功率下,低频成分的加权系数较小,高频成分的加权系数与亚像元偏移量有关。一维窄带图像的统计仿真表明,无噪声时,低频成分和接近奈奎斯特频率成分的误差较大,中频成分的误差较小;有噪声时,噪声对高频成分的影响低于低频成分。对典型频谱的32×32图像仿真表明,图像起伏信噪比为2∶1时,子图像平移量计算误差约0.03~0.11像元,与无噪声时相比增加不大。     

利用激光剪切干涉术和塔宝效应获得实时等曲率条纹

本文研究了一种新的获得镜状表面试件实时等曲率条纹的方法。这种方法是利用激光光栅剪切干涉仪和塔宝效应实现的。曲率测量灵敏度达每条纹10~(-6)/mm。本文提供了理论分析和实验结果。     

热变形对低轨空间望远镜像质的影响分析

为了用空间望远镜实现衍射极限成像,有待解决的基本问题之一是光学表面热变形所引起的像质下降。热效应可以分为热浸泡和热梯度两类。一般来说,热浸泡主要引起焦距变化,且通常处于所允许的范围内;而热梯度则难以控制。重点分析了望远镜主镜轴向热梯度的影响,并给出了一些数值计算结果。