两步相移数字全息物光重建误差分析与校正

系统研究了两步相移数字全息干涉术中相移误差引起的波前再现误差的计算和校正方法. 基于衍射物光相位分布的随机性和振幅相位的相互独立性原理,介绍了相移数字全息中物光波前再现误差的表达形式,推导出步长为π/2的两步算法中物光重建误差的表达式. 通过进一步分析这一重建误差的结构和特点,结合物光表达式,给出了自动校正相移误差引起的波前重建误差的校正方法. 该方法无需增加测量,在未知相移误差大小的情况下,只对标准两步相移算法恢复的物光复振幅进行处理就可以实现对物光振幅和相位的同时校正. 计算机模拟结果表明,校正后可将 关键词： 相移干涉术 数字全息 物光重建 误差校正     

相移数字全息子图拼接研究

 将全息图拼接技术应用到相移数字全息术中,改善再现像的质量。用全息图强度相关原理进行全息图拼接,再通过标准四步算法对拼接后的全息图进行运算,恢复原始物光。作为对比,对没有拼接的全息图进行了同样的操作。计算机模拟实验证明该全息图拼接技术可明显提高再现像的质量。同时,通过对光学实验获得的全息图进行零填充和拼接对比研究证明,前者只能提高系统成像的细节显示能力,后者能够提高再现像的分辨率和视场大小。     

基于两步广义相移干涉术的微纳形变测量

基于两步广义相移干涉术,设计微小形变测量实验装置,介绍工作原理和测量方法。采用同轴相移数字全息正交光路,记录形变前后物光、参光、干涉图强度,以两步广义相移干涉算法为基础,恢复原物光相位和表面形貌信息,相减后得到表面形变量。实验结果表明,相对于现有表面微小形变测量方法,提出得方法能够精密测量物体表面微小形变量,方法简单易行,精度可达纳米量级。     

IGBT驱动有源钳位电路的研究与仿真

绝缘栅双极晶体管关断时会出现电压尖峰,有源钳位电路可以有效抑制这种尖峰电压,但是传统的有源钳位电路损耗大,不利于系统的稳定运行。在分析传统有源钳位电路工作原理和暂态模型的基础上提出一种改进后的有源钳位电路,分析比较两种有源钳位电路的优点,在ORCAD仿真中,对比分析两种有源钳位电路的仿真结果,得出与理论分析一致的结果,证明了改进后有源钳位电路的可行性。     

液体的内压和内能的统计热力学理论

利用分布函数理论导出了液体的内能和内压公式。液体的内压和过剩内能可以表示成体积的幂级数形式,其中的系数可以用多体相互作用势和多体径向分布函数表出,它们仅仅与温度有关。讨论了液体仅存在第n次多体相互作用势情的内压和过剩内能的表达式,结果与Egelstaff的微扰理论结果具有相同的形式,不仅给出了相应参数的表达式而且适用于多体相互作用较强的情形,定义了物性参数α（T）和m,得到的液体过剩内能和内压的表达式与Frank实验结果具有相同的形式,其结果不仅给出了参数α（T）和m的表达式,而且指出了Frank的过剩内能和内压公式只适用于参数α（T）和m与体积无关的液体。     

溶剂化的热力学集团展开理论

把二元溶液的过剩内能（excess energy）分成溶剂-溶剂、溶剂-溶质及溶质-溶质相互作用部分。利用集团展开方法给出了二元溶液在正则系综的配分函数的表达式,利用该表达式得到了溶质的偏摩尔内能(partial molar energy)和偏摩尔熵(partial molar entropy)的表达式。在无限稀溶液情形,过剩偏摩尔内能的溶剂-溶剂部分又称重组织内能（reorganization energy）,它反映了溶质存在时对其周围溶剂分子之间的相互作用能的影响。研究表明,在溶质的粒子数密度相对较大时,溶质分子之间的相互作用将影响过剩偏摩尔内能的溶剂-溶剂部分,对于稀溶液,过剩偏摩尔内能的溶剂-溶剂部分与溶质的摩尔分数成线性关系。对低密度二元溶液,溶质的过剩偏摩尔内能和过剩偏摩尔熵也与溶质的摩尔分数成线性关系。     

离轴角度精密监控的数字全息实验装置

针对数字全息对离轴角度的要求,设计了可以精密监控离轴角度的数字全息实验装置.通过引入反射镜、分束器和监控CCD光学器件,借助频谱分析方法计算离轴角度,实时监控数字全息记录时参考光和物光之间的夹角.该装置不仅可以在不重新调整光路的情况下实现同轴数字全息与离轴全息的自由切换,还可以使数字全息再现时原物像、零级项、共轭像刚好分离,降低数字全息记录对CCD分辨率的要求,又可以有效利用再现视场.使用分辨率板进行了验证实验,验证了该装置和方法的可行性和有效性.     

基于小孔光阑的CCD过饱和像差分析方法

如何比较全面、准确地观测和分析光学系统的几何像差一直是光学以及光学设计领域中的一个重大问题.本文提出了一种观测和分析光学系统像差的新方法——基于小孔光阑的CCD过饱和分析方法,以激光为照明光源采用开放式的光路搭建,利用定标孔阑划分波带并结合CCD过饱和的分析手段.该方法具有原理易懂、操作简单、图样信息丰富、现象明显直观、成本低廉等优点,不仅为分析和观测光学系统的几何像差提供方便,同时也为光学系统的相关研究提供借鉴.     

低密度溶液中溶剂的重组织性质

分析了溶液的微观结构 ,结果表明 ,单个溶质粒子影响其周围的溶剂的结构 ,溶质粒子间的相互作用也将影响溶剂的结构 ,溶质对溶剂结构的影响称作溶剂的重组织 .提出了二阶重组织能及二阶重组织熵等概念 ,可以描述在两个溶质粒子发生碰撞时对其周围溶剂结构的影响 .利用二元系的集团展开理论 ,给出了溶剂的一阶、二阶重组织能和重组织熵的表达式 .统计热力学分析给出了溶剂 溶剂径向分布函数与溶质和溶剂化学势之间的关系 ,给出了无限稀溶液模型是否成立的宏观判据 .提出的理论可用于低密度的二元溶液 .     

Accurate Phase Shift Extraction for Generalized Phase-Shifting Interferometry

An accurate phase shift extraction method for generalized phase-shifting interferometry is suggested. Based on the nearly random phase distribution of the diffraction field of the object, a singular formula is derived to calculate the unknown phase shift without the requirements of an iteration process or the selection of the correct value from two or more possible phase shift solutions as needed before. This method can be used in the cases of two or more frames with both smooth and diffusing object surfaces. Computer simulations and optical experiments have satisfactorily verified the efficiency and accuracy of this method.