Optical design of high performance fingerprint scanner with large capture size

We present an optical design for a fingerprint scanner that addresses the challenges involved in capturing the prints of rolling fingers. A rolling fingerprint scanner requires a high performance distortion free system with big object space numerical aperture (0.022) and larger capture size (40 × 40 (mm)). We show how these requirements can be achieved with the approach of optical and computational hybrid distortion correction. In addition, dark background illumination is utilized to increase fingerprint contrast.     

一种结合几何相容性分析的谱匹配算法

为了可靠地实现点模式匹配,提出了一种基于谱图理论与几何相容性分析的点模式匹配算法。利用拉普拉斯矩阵的特征向量获得待匹配点集间谱匹配代价的表示;结合以邻近关系表示的几何相容性,定义了一种混合形式的匹配目标函数;给出了基于松弛迭代的求解算法。仿真数据和真实图像上的比较实验表明所给出的方法具有较好的精度与时间性能。     

基于声光折射的聚焦超声焦点声压检测

提出了一种基于声光折射对聚焦超声焦点声压进行非侵入式检测的方法。当一束直径小于声波长的平行光束入射穿过聚焦超声的焦点时,通过研究焦点声压与光线偏转的具体关系,建立了光线最大偏转距离与焦点声压变化的关系模型,从而计算出焦点峰值声压。为了对理论模型进行验证,采用凹球面型聚焦换能器进行实验研究。通过与采用光纤水听器测量的结果进行对比,证明理论模型的可行性。结果表明实验得到的光斑图像与理论分析的结果一致,且用该方法测得的焦点峰值声压与光纤水听器测量的结果相比,相对误差小于15%,证明该方法具有可行性,能够定量检测焦点峰值声压。模型的提出也为将声光折射效应用于整个聚焦声场的定量检测提供了实验依据和理论依据。     

基于全反射的发光二极管-照明光纤耦合器的设计与研制

光纤照明由于具有成本低、安全性高、便携性好和装饰性强等优势,已经逐渐进入了人们的视野。然而,现阶段的光源[特别是发光二极管(LED)]由于辐射发散角大,与照明光纤的耦合效率普遍较低。为了解决这个问题,根据全反射原理,设计并制作了一种LED-照明光纤耦合器。经过实验验证,该耦合器具有聚光性强、耦合效率高、体积小、制备简便和成本低等优点,是一种能够有效提升LED-光纤耦合效率的方式。     

椭圆柱形光学黑洞红外辐射特性分析

本文主要采用时域有限差分(FDTD)方法计算了二维椭圆柱形光学黑洞的红外辐射特性。并且采用几何光学近似(GOA)对椭圆柱形的光学黑洞的光线入射轨迹进行分析和比较。研究结果表明,FDTD计算的光学黑洞内的能流分布结果与GOA计算的光学黑洞内的光线入射轨迹结果相吻合,椭圆柱形光学黑洞的红外辐射特性主要受折射率梯度和入射波长的影响。     

飞秒激光直写偏振转换器件和几何相位器件(特邀)

光学器件的微型化和集成化是当前研究的热点,其中利用微纳结构实现局域电磁改性的超构光学更是引人关注。本文从微纳结构的制备出发,总结了利用超衍射精密加工的飞秒激光直写技术,制备偏振转换器件和几何相位器件的工作。介绍了微纳结构改性的物理机制,飞秒激光直写光刻胶、飞秒激光烧蚀金属薄膜、飞秒激光诱导纳米光栅等手段在偏振转换器件和几何相位器件制备方面的进展,展望了飞秒激光微纳加工技术在超构光学器件制备方面的挑战。     

评析217——函数的近似图象应反映函数的基本性态

问题至截稿时止共收稿22篇.来稿一致认为原解法2正确,解法1错误,错误的原因是解法1所绘图象失真,错误地表现了函数的性态.函数g(x)=ln/x在[1/e,e]上的图象应是上凸的,而解法1中的图象却画成了先下凸再上凸(存在拐点),导致虽思路正确,但结果错误.当然也可用几何画板等作图.这启示我们:在利用数形结合思想解题时,虽然我们画出的只是函数的大致图象,但不能太随意,要     

让向量旋转起来

向量具有代数形式和几何形式的"双重身份",融数形于一体,因而把向量引入到高中教材后,为学生用代数方法研究几何问题提供了一个强有力的工具.本文所感兴趣的是让向量旋转起来处理一些几何问题.     

圆锥曲线弦的中垂线的一个几何性质

笔者利用《几何画板》软件研究圆锥曲线时,发现圆锥曲线弦的中垂线有如下几何特征.性质1已知椭圆的中心为O,焦点F对应的准线为l,椭圆的离心率为e.弦AB(既不与对称轴垂直,也不经过中心)的中点为C,弦AB的垂直平     

一道中国香港数学奥林匹克几何题的另证

第12届中国香港数学奥林匹克的第3题如下:题目在Rt△ABC中,已知∠C=90°.作CD⊥AB于点D.设O是△BCD外接圆的圆心.在△ACD内有一圆Γ1分别与线段AD,AC切于点M,N,并与⊙O相切.证明:(1)BD.CN+BC.DM=CD.BM;(2)BM=BC.文[1]提供的参考答案是从证明一个不容易想到