基于液晶光调制器的夏克-哈特曼波前探测技术

微透镜阵列是夏克-哈特曼波前探测器的关键器件。利用液晶器件的空间相位调制特性,可实现微透镜阵列功能,且具有孔径和焦距可变的优点。论述了基于液晶光调制的夏克-哈特曼波前探测校正技术的特征、技术进展、及应用前景。     

内腔自适应光学系统校正激光器畸变

固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性、输出功率和光束质量。研究了一种内腔自适应光学系统校正激光器腔内畸变的方法,利用微机电变形反射镜作为固体激光器的内腔全反射镜,通过控制变形镜的面型改善激光器输出光束的模式及功率。从腔外引入的一束信标光通过激光器内腔后反射出腔外,用波前探测器可测得激光器工作时腔内畸变对此信标光的影响,并通过搭建的自适应光学系统平台可闭环校正此畸变。实验结果表明,闭环校正后,激光器的输出功率提高了近3倍,且激光光束质量得到了明显的改善。     

光束旋转90°多程放大系统的波前误差校正

光束通过神光-Ⅲ原型装置四程放大系统发生了90°旋转和扩束。在四程放大系统腔镜处放置变形镜校正系统像差是一种新的自适应光学方案，推导出被校正像差与变形镜面形之间的数学关系。理论推导表明，在扩束比大于1的前提下，腔镜处变形镜可以校正系统输出的任意类型的像差，且变形镜对应的面形唯一。理论分析和计算仿真说明该方案的校正能力与像差类型和扩束比有关，扩束比增大将增强变形镜校正像散的能力，但系统旋光消像散的能力也将减弱。     

带宽调制型单光纤光栅温变无补偿位移传感

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置,结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因,理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加,利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响,提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响,在-10℃~80℃的温度变化范围内,测量误差小于1.2%,实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。     

一种基于OTF稳定性的波前编码相位板优化方法

提出了一种简单的可用于光学系统中子午弧矢方向白光OTF稳定性评价的波前编码相位板参量优化方法.该方法仅以标准偏差来评价OTF在目标景深范围内的稳定性,并且结合自适应模拟退火算法在参量空间内优化得到相位板的最佳参量.使用该方法优化得到的相位板参量,可以大幅度提高光学系统的景深,并且可以获得更为清晰、稳定的成像.对应用波前编码技术前后光学系统的成像性能作了比较,并且考察了优化参量的容差性.     

基于性能的直流电机系统未知推力波动的自适应补偿控制

针对一类直流电机系统,设计基于性能的未知推力波动的自适应补偿控制器.由于推力波动中含有非线性化的未知参数,因此无法利用常规的自适应方法,通过直接估计这些参数对其影响进行补偿.根据未知推力波动的结构特性,基于Lipshitz条件引入推力波动项的放大技术,设计其内部非线性化未知参数的自适应估计律,精确补偿其影响,从而避免了简单的把波动看作未知扰动所造成的系统性能的损失.有别于现有模型,在模型变换中并未忽略微小等效电感的影响,使得系统模型更具一般性.仿真结果表明该自适应控制器可有效补偿推力波动的影响,实现对指令信号的高精度快速跟踪且具有较强的抗干扰性和鲁棒性.     

一种测量无规则裂缝宽度的量化模型与实现

建立了一种测量无规则裂缝宽度的量化模型,提出了一种真伪裂缝区域分割新方法.该方法通过边缘检测并利用形态学膨胀运算,在待测裂缝的两侧边缘区域选取近似等量的目标像素和背景像素后,设置门限以自适应选取最佳分割阈值,提取出裂缝区域,进而提取裂缝的走势及边缘像素,用建立的量化模型,即可实现宽度测量.该测量方法能有效克服裂缝图像的噪音较大、裂缝不规则等弊端,去除裂缝图像的伪裂缝区域,测量结果的重复准确度在0.1mm以内.实验结果表明,该方法有效地实现了裂缝宽度的准确测量,具有较强的适应性.     

Rainbow trapping based on long-range plasmonic Bragg gratings at telecom frequencies

The group velocity of long-range surface plasmon polaritons (LRSPPs) in a wide frequency bandwidth at infrared frequencies is significantly reduced by dielectric gratings of graded thickness on both sides of a thin metal film. This structure can reduce the propagation loss of slow surface plasmons in "rainbow trapping" systems based on plasmonic Bragg gratings. Compared with dielectric gratings of graded thickness on a single side of a metal film, the proposed structure is able to guide slow light with a much longer propagation distance for the same group index factor. Finite- difference time-domain simulation results show that slow LRSPPs with the group velocity of c/14.5 and the propagation distance of 10.4 μm are achieved in dielectric gratings of uniform thickness on both sides of a thin metal film at 1.62 μm.     

立体影像显示原理及其技术发展

阐述了立体显示的原理,着重介绍了处于研究热点的光学板遮挡、体积型立体显示和电子全息立体显示技术的原理及其技术发展状况.     

声光相关器在雷达信号处理中的应用

本文从实验角度研究了声光相关器用于雷达信号处理的实际效果。对于厘米波段(3GHz)单载频矩形脉冲雷达信号和无调制随机杂波干扰,测定了不同脉宽、不同信噪比时相关峰的高度以及不同脉宽时相关增益的大小。当脉宽为2.5μs时,相关增益为30dB;当脉宽为0.5μs时,相关增益为23dB。从声光相关器输出的相关峰,都在几十毫伏以上。不需经任何放大,即可用示波器直接进行监测。