Method of array shape calibration based on time delay estimation using two auxiliary sources

As for a flexible horizontal array deployed in the sea, it is difficult to obtain each sensor's precise relative position. Therefore a method of array shape calibration is proposed. The method is described as follows. Firstly two separate auxiliary sources are deployed. Secondly tune delay of each sensor's received signal is estimated. Finally, with the aid of GPS location of the sources and the horizontal array, relative sensor positions of the horizontal array can be determined. The estimation of relative sensor positions is unbiased. Simultaneously, simulation analysis has been done to estimate its standard variance, and the optimal flare angle of the two sources has been derived. Data of 2001 Asian Sea International Experiment have been used to validate the method. After array calibration, measured source azimuth angle agrees with the real one, and measured array gain agrees with the theoretical gain. In conclusion, the theoretical and experimental results both show that the method can determine each sensor's relative position precisely.     

光谱色散后的相位调制光束衍射特性研究

用数值方法研究了激光驱动器系统中使用光谱色散平滑单元后光束的衍射特性.模拟结果表明，光谱色散会使光束衍射光斑变大，近场空间强度均匀性改善，而远场光斑内部存在光强接近于均匀分布的区域.进一步分析了光谱色散平滑单元中相位调制器的调制深度、调制频率及光栅色散系数等主要元件参数对光束传输特性的影响，发现在一定情况下光斑内部会出现较强的强度调制. 关键词： 光谱色散平滑 光束衍射 近场 远场     

近场扫描干涉无孔径显微术

本文介绍了国外研究的一种新型近场扫描无孔径干涉显微镜的原理及结构。这种显微镜的分辨率可达到１ｎｍ，开辟了在亚纳米尺度成像和进行光谱分析的可能性，特别是在化学和生物学研究领域具有潜在的应用前景。     

非探针近场光学显微镜的成像实现

介绍一种非探针近场光学显微镜，并对它的图像实现过程及处理方法进行了讨论。该装置以阿达玛变换成像理论为基础，用纳米多孔编码板代替光纤探针获得了较高的光学信噪比。成像研究表明，该装置可对近场衰逝波分量进行有效探测并能实现超衍射极限成像，为近场光学探测研究提供了一种新的思路。     

近场光学理论初探

给出了非辐射场积分式的逐渐逼近表达式，阐明了非辐射场与辐射场一样受到光学信息传递系统的制约，同时阐明了图像畸变的原因．还给出了该系统信息传输自由度的计算公式，阐明了分辨率与光信息传输自由度的关系． 关键词：     

二元环形孔径全空间轴线上的衍射光强分布

运用Rayleigh-Sommerfeld衍射积分,详细推导了二元环形孔径全空间在轴光强分布公式.由于未作明显的近似,所得公式对衍射距离大于数倍入射波长的衍射空间都是有效的.计算并分析了这种孔径轴线上的光强分布情况.结果显示,它的最大调制深度是入射光强的16倍,比圆形孔径或环形孔径大4倍,近场的光学层析能力比远场的强.在很近场区,二元环形孔径的在轴光强分布对孔径结构比较敏感,这些特性使这种孔径在光子学和光纤光学的应用方面具有潜在的价值.     

“禁戒光”近场光学显微镜原理与系统

扫描近场光学显微术是８０年代后期发展起来的一种分辨率超过衍射极限的新型光学显微镜技术。本文介绍了国外最近出现的“禁戒光”近场光学显微镜系统的工作原理及结构。透射式ＳＮＯＭ中部分光沿着光轴向前传播；部分光沿着大于全内反射临界角的方向传播。前者称为允许光；后者称为禁戒光。应用“禁戒光”近场光学显微镜可同时获得三幅图像，即允许光像、禁戒光像和反映样品表面形貌的剪切力图像。禁戒光图像能够提供很好的对比度和分辨率。     

相位测量轮廓术中三维坐标校准新方法

提出了一种新的用于相位测量轮廓术中的三维坐标校准方法。该方法用一个含有三个虚拟校准平面的标准块代替传统相位测量轮廓术校准方法中使用的标准平面，每个虚拟校准平面由多个高度相同但空间离散分布的子区域组成，相应的连续相位恢复是通过一个迭代过程实现的，同时各个子区域还被用于横向坐标的校准。由于各个虚拟校准平面间高度是垂直变化的，传统的相位展开不能得到正确的相对位置关系，基于等效波长概念，提出了一种准确的虚拟校准平面连续相位间相对位置恢复的办法。此校准方法的特点是：在校准过程中不需要标准平面的多次精确平移；仅需要一次测量就可以完成高度和横向坐标的同时校准。文中给出的实验结果说明了该校准方法的有效性和可行性。     

统计最优平面近场声全息原理与声场分离技术

测量孔径尺寸的有限性，在基于空间傅里叶变换的平面近场声全息中会带来窗效应和卷绕误差. 为了克服窗效应和卷绕误差，引入了统计最优平面近场声全息技术. 运用声场叠加原理，证明了统计最优平面近场声全息的理论公式.通过在空间波数域限定kx,ky的取值范围，并离散其确定的空间波数面的途径，提出了一种确定波数矢量的方法.为了克服常规统计最优平面近场声全息技术的应用局限性——全息面一侧的声场必须为自由声场，提出了适用于统计最优平面近场声全息的、基于双全息面测量的空间声场分离技术. 通过实验和数值仿真对理论推导的正确性进行了验证. 关键词： 统计最优 平面近场声全息 波数矢量 声场分离