无衍射特殊光束的产生与三维表征

无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性, 在很多领域都有广泛的应用. 本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控, 从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束, 如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束, 两个高阶贝塞尔光束干涉生成的花瓣状无衍射光束, 具有多个主瓣的加速光束等特殊的无衍射光束. 通过在待测焦场附近放置一个平面反射镜, 使其沿光轴快速扫描光场, 并由数字相机同步拍摄反射回来的一系列二维光场强度分布信息, 可实现对无衍射光束三维光场强度分布的快速测量和表征. 本实验方法和技术可以快速产生各种复杂的特殊光场并获得其精确的三维可视化重建效果, 在光学显微、光学俘获、光学微加工等领域有潜在的应用价值.     

T矩阵的编程实现

T矩阵方法被广泛地应用于粒子的光散射计算中。在计算T矩阵的程序中,绝大部分都是通过FORTRAN语言实现的。本文通过目前最通用的计算机语言C 来实现T矩阵,同时提出了实现过程中应注意的问题。     

基于菌紫质F态的永久光存储研究

在线偏振飞秒激光激发下, 菌紫质通过双光子光化学反应可以生成具有永久光致各向异性的蓝移产物F₅₄₀态. 基于F₅₄₀态的永久光致各向异性, 通过调控飞秒激光空间光场分布, 可以在菌紫质薄膜中实现永久光信息存储. 本文使用纯相位型空间光调制器调制飞秒激光光场, 在物镜焦平面上生成光学点阵图案, 可以将信息快速记录在菌紫质薄膜中. 同时, 通过改变入射激光偏振方向, 可以实现偏振复用光存储, 这在高密度光存储和数据加密领域具有潜在应用.     

具有高电源电压和自启动功能带隙电压基准源设计

设计了一种具有自启动功能、无运放,适用于高电源电压电视液晶显示器驱动芯片的高性能带隙基准电源电路.采用自启动,无运放架构,大大简化了电路的复杂程度,从而减少了芯片的面积.基于TSMCo.6 μmBCD工艺模型,利用Cadence工具仿真验证,仿真结果显示当输出电压为1.25 V,温度从0～85℃变化时,基准电压变化22 mV,温度系数为25.8 ppm/℃.     

Investigation of Bessel beam propagation in scattering media with scalar diffraction method

Bessel beam propagation in scattering media is simulated using the angular spectrum method combined with slice-by-slice propagation model. Generating Bessel beams with a spatial light modulator, which provides a means to adjust flexibly the parameters of the Bessel beam, allows us to validate the simulation results experimentally. The study reveals that the self-reconstructing length changes oppositely with the axicon angle （i.e., the larger the axieon angle, the shorter the self-reconstructing length）. The radius of the incident beam has little influence on the self-reconstruction of the Bessel beam central lobe.     

圆片表面薄膜应力传感器设计

为使半导体产品达到所要求的光学、电子和机械性能,必须实时地在沉积过程中直接测量薄膜应力.介绍了一种简便的薄膜应力测量装置方案,它可进行各种单晶、多晶和非晶结构材料沉积过程的现场应力测量,灵敏度优于2.5×106 Pa,精度优于5%.该方案具有结构简单、测量速度快、适应性强等特点,可以应用于半导体集成电路生产线的薄膜生长过程控制检测.     

不同偏振态光镊三维光阱刚度的比较研究

为了研究激光偏振态对光阱刚度的影响,本文比较了四种不同偏振态光场(方位角偏振光、径向偏振光、线偏振光、圆偏振光)捕获不同尺寸SiO_2微粒的三维光阱刚度.研究结果表明:当SiO_2微粒的尺寸和激光波长相近时,圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度大于径向偏振光和方位角偏振光的三维光阱刚度;而随着SiO_2微粒尺寸的增加,方位角偏振光和径向偏振光的三维光阱刚度大于圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度.此外,实验也表明:使用浸油物镜捕获微粒时,物镜匹配油的折射率和水的折射率不一致引起的球差,会降低系统对物镜数值孔径的利用.通过这些研究工作,可以为不同偏振态光场的测力研究提供一定的指导和参考.     

机载红外搜索跟踪技术研究

文中介绍了红外搜索和跟踪系统的主要子系统,其中包括瞄准与稳定子系统、热成像子系统和图像跟踪处理子系统。     

一种半导体表面上微粒缺陷散射场的计算方法

本文通过分析半导体表面上微粒缺陷散射场的光波传播规律,建立了表面上微粒缺陷场的传输模型和数学模型,使定量计算表面上微粒缺陷的散射场成为可能。进一步将入射场和散射场都表达成球矢量波函数的形式,并考虑表面的二次散射作用,用T矩阵将入射场和散射场的展开项系数连系起来。从而得到散射场与入射场之间的一系列定量表达式,并给出计算结果。     

基于形态滤波的红外小目标检测方法

针对空背景下红外小目标图像信噪比低,背景和杂波干扰严重的特点,提出了一种基于数学形态学的红外小目标检测算法。算法首先利用灰度形态学Top2Hat变换,完成复杂空背景下的背景抑制和候选目标提取,然后通过开运算处理进一步去除虚假目标和噪声干扰,完成目标分割;最后结合管道滤波的方法,可快速检测出红外图像序列中的小目标信号。实验表明,该算法能够有效的提高图像信噪比,快速有效地检测出目标信号。