关于鞍点问题的预处理HSS-SOR交替分裂迭代方法

为了高效地求解大型稀疏鞍点问题,在白中治,Golub和潘建瑜提出的预处理对称/反对称分裂(PHss)迭代法的基础上,通过结合SOR-like迭代格式对原有迭代算法进行加速,提出了一种预处理HSS-SOR交替分裂迭代方法,并研究了该算法的收敛性.数值例子表明:通过参数值的选择,新算法比SOR-like和PHSS算法都具有更快的收敛速度和更少的迭代次数,选择了合适的参数值后,可以提高算法的收敛效率.     

几何光学教学中关于变折射率材料问题的计算实例

针对大学光学课程中所讨论的成像问题均为"近轴近似"这一情形,指出为增强教学效果、提升学生对所学理论在实践上的信心,需对非近轴近似的一般化情形给予一定讨论;明确了直接从费马原理反解折射率变化规律的不可行性,采用近似办法,将变折射率的泛函问题转化为关于斜率的一维函数问题,利用欧拉方程进行分析,通过数值计算得出适合于材料制作的一组参考参数.     

烟幕材料对太赫兹波的屏蔽特性研究

介绍了透射型太赫兹时域光谱系统实验装置和相关参数的提取方法,分别对绿色和黄色两种烟幕材料在太赫兹波段的光谱特性进行了实验研究,得到了这两种材料的折射率曲线和屏蔽效能曲线。实验表明,这两种材料对可见光和红外波段有较好的遮蔽特性,而对太赫兹辐射的屏蔽效能却较差,太赫兹侦察探测具有较强的抗干扰能力,能够弥补传统可见、红外探测系统的不足。     

基于二阶广义全变差的多帧图像超分辨率重建

图像超分辨率重建是图像处理领域的重要问题.本文将二阶广义全变差用于基于正则化的多帧图像超分辨率重建问题,构建了基于二阶广义全变差正则项的图像超分辨率模型.为了更好地保持重建图像的边缘和细节,采用图像空域自适应正则化参数,并针对该重建模型的非光滑性,给出了基于半二次正则化和交替方向法的求解算法.实验结果表明该模型和数值算法能够较好地提高图像的分辨率,同时可以较好地保持图像的细节信息.     

新型等效斜楔设计

针对现有的静态斜楔干涉具无法实现零光程差,并且对被测光的空间相干性要求较高,进而影响光谱反演的准确性和复杂性问题,提出了一种新型等效斜楔干涉具,该等效斜楔由两种折射率不同的材料构成,两个反射面完全垂直,干涉的两束光是由同一束光分开而得,因此对光的空间相干性无太高要求,并且可以实现零光程差。理论推导了该斜楔不同位置的光程差公式和光谱反演公式,并且设计了该等效斜楔,其最大光程差可达168.3 m,对光谱测量过程进行了仿真分析,结合最大光程差和所测光谱波段分析了线阵CCD的像元数要求。采用532 nm单纵模激光器和632.8 nm氦氖激光器进行了实验分析,实验结果得到中心波长误差小于0.2%。     

无线传感器网络节点图像采集存储设计

为了监测和跟踪监控区域内的目标对象,提出了一种基于无线传感器网络节点的设计方案。随着高清图像传输速度越来越快、存储容量不断增大,使得每个节点的数据存储速率成为关键。以FPGA、DSP为控制核心,利用双片选交替双平面技术对混合编帧后的数据进行存储,实现了一种对图像的高速采集,并解决了数据存储速率的问题。通过对系统采集回的数据进行科学分析和图像还原,结果表明该设计能够可靠、有效的实现对图像信息的采集与存储。     

光纤激光器中包层光滤除器的研究进展

包层光滤除器对高功率光纤激光器系统的作用非常重要,影响着输出激光的光束质量和单色性,包层光滤除器是光纤激光器产品化的核心元器件。本文简述了光纤激光器包层光滤除器的工作原理,总结了几种包层光滤除器的结构和工作性能,分析了其优缺点,对包层光滤除器的研究方向具有一定的指导意义。     

光栅温度传感系统的设计与应用

系统地分析光纤光栅传感原理及技术特点,综合提出一种采用可调谐滤波器的波长解调方案。由于可调谐滤波器输入输出具有非线性的特点,且随时间、温度发生变化,所以系统中加入透射型标准具对其进行实时标定。在一个扫描周期中,标准具透射等间隔的窄带波峰,通过测量每个扫描周期标准具输出的窄带波峰,即可对可调谐滤波器进行标定。系统中采用DSP作为信号采集装置,通过USB 2.0口将采集数据传送给PC机,进行数据处理和图形显示。     

基于反射式太赫兹时域谱的水太赫兹光学参数测量与误差分析

利用垂直反射式太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术 测量了水的THz光学参数并对测 量误差进行了分析。测量过程中,把高阻Si片的空气-Si表面作为参考信号,Si-水表面最 为样 品信号,通过两者之比的传输函数计算得到了水的THz折射率和吸收率,然后应用误差传 播理论分析这些光学参数的误差。结果发现,折射率和吸收率误差中,由多次测量引入的随 机 误差在0.1~1.1THz范围内基本不变,而在接近0.1THz和1.1THz处误差变大,即呈现U型 分布。这表明,在接近0.1THz和1.1THz时, THz-TDS仪器的测量灵敏度下降;由高阻Si片厚 度和Si折射率误差引入的误差比THz-TDS多次测量引入的随机误差大得多,在 0.1~1.1THz 范围对应的水折射率误差分布较均匀,而对应水的吸收率误差随着频率的增加而增大。本文 的方法同样适用于类似的垂直反射式THz-TDS系统提取其它材料的THz光学参数及其误差 分析。     

聚合物波导马赫-曾德折射率传感器的设计和制备

以聚合物ZPU44和ZPU46作为波导包层和芯层材料,设计并制备了基于Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的集成折射率传感器。设计并优化了波导截面参数、弯曲半径和传感窗长度等结构参数,分析了其折射率传感特性,进而采用光刻、反应离子刻蚀(RIE)等传统的微加工工艺制备了聚合物MZI折射率传感芯片。测试结果表明,制备的聚合物MZI传感器在1.33~1.44的折射率变化范围内具有较好的线性度,折射率灵敏度约为88dBm/RIU,与设计基本符合。本文的聚合物折射率传感器传感窗长度小,容易实现阵列化,在生化传感领域有很好的应用前景。