测量长期光辐射下人眼对比度敏感函数及模型

正常环境下研究得出的对比敏感度函数模型,在人眼受长时间高亮度电脑或手机显示屏光辐射(即视觉异常)时不再适用。文中基于正弦光栅的计算公式在Matlab中编程得到了实验所需的正弦光栅。由于在不同光谱功率分布下的对比敏感度值会有较大差别,实验基于LCD显示器得出视觉异常实验者在不同光谱功率分布(日光,灯光)下的对比敏感度值和CSF曲线。并通过非线性最小二乘法得出视觉异常时CSF模型。其结果表明,视觉异常时人眼最敏感空间频率和光学成像能力均发生了较大变化,且节能灯和显示屏等非自然光源与自然光源日光相比其光谱功率分布对人眼对比敏感度的影响最大。     

基于光子晶体光纤中自相位调制效应的6×40 Gbit/s 全光波长组播实验研究

基于非线性效应的全光组播,以其能直接在光域内将信息从单节点路由到多目标节点而受到广泛关注。实验证实了利用色散平坦高非线性光子晶体光纤级联光学滤波器实现全光波长组播的新方案,通过使用窄带光学滤波器次选择自相位调制加宽光谱分量,对速率为40 Gbit/s 的归零信号实现了极性保持、通道间距100 nm 的1 到6 信道全光波长组播。进一步研究了所设计全光波长组播器的动态特性,结果表明,它具有20 nm 的宽带波长调谐范围,同时,对输入信号的光功率波动具有较强的容忍性,系统整体结构简单,在未来透明光子网络中很有应用潜力。     

高精度光电编码器莫尔条纹信号质量分析方法

针对莫尔条纹信号质量对高精度编码器细分误差的影响,提出了基于离散傅里叶变换分析莫尔条纹信号质量的方法。该方法利用信号重构和傅里叶变换算法得到信号参数,真实地反应了莫尔条纹信号质量,提高了细分误差测量的准确性。编码器转动时,采集相位差为/2 的两路精码正弦光电信号,通过对采样信号的重构得到信号波形,利用离散傅里叶变换算法分析重构波形,求解信号的直流分量、幅值、相位和谐波分量等各项参数。最后,根据信号参数与细分误差的关系得到光电编码器的细分误差值,并进行了实验验证。实验结果表明,对某24 位绝对式光电轴角编码器细分误差进行测量,细分误差的峰值为+0.48和-0.21。相对于传统的细分误差测量方法,此方法测量速度快,测量精度高,适用于工作现场。     

基于线性变换的分区均匀材料电磁旋转衣设计

基于坐标变换的光学变换理论已经提出有好多年了,随之基于这种理论的各种新型电磁器件被提出,电磁旋转衣便是其中之一。电磁旋转衣可以实现光学幻觉效果,即如果将一个物体放入电磁旋转衣内部,那么人们从外界看到的将是物体旋转后的样子,然而这种电磁旋转衣的电参数(相对介电常数,相对磁导率)是非均匀各向异性的,这给实现造成了很大的困难。该文通过将旋转衣区域分成很多三角形,这样便可以通过线性变换将虚拟空间的三角形变形到物理空间中的三角形,随着三角形形状的变化,电磁旋转衣内边界旋转,从而完成电磁旋转衣的设计。基于这种线性方法得出的电磁旋转衣的电参数是分区均匀各向异性的,与传统的非均匀电参数的电磁旋转衣相比,大大降低了实现难度,计算机仿真结果验证了这种设计方法的正确性。     

高速传输系统用低损耗单模光纤的研究

介绍了国际上低损耗单模光纤的研究进展,从理论上分析了低损耗单模光纤实现的技术途径。通过对石英玻璃物理特性的研究,探索出石英玻璃光纤的退火工艺,以降低光纤的内应力从而降低光纤的衰减。采用自主知识产权的专利技术制造的光纤在1 310、1 550和1 625nm波长的衰减典型值分别为0.320、0.182和0.195dB/km。该光纤的技术指标优于ITU-T国际标准和GB/T规定的光纤指标值。     

磁光调制法测量玻璃内应力

为了实现玻璃内应力的高精度测量,提出了一种磁光调制的新方法,建立了基于磁光调制的内应力测量系统.首先,根据偏振光的穆勒矩阵描述方式推导了该系统的测量模型,通过分离被测信号的直流、基频和各次谐波分量,并利用归一化的方法,消除了光强波动对测量结果的影响,并根据处理接收到的各信号分量得到玻璃内应力方向和应力双折射大小.通过测量玻璃的不同位置验证了该方法的有效性,内应力方向的测量精度为5,应力双折射的测量精度低于0.5 nm/cm,且系统具有稳定性高、精度高等特点.     

光学薄膜参数测量方法研究

为了研准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法,对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用.论文在研究传统测量方法基础上,将包络线法与全光谱拟合反演法相结合,提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法.该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考,设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限,结合适当的评价函数构建计算物理模型,并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数.最后设计TiO2、SiO2单层膜和膜系为:G|0.5HLHL0.5H|A(H-TiO2,L-SiO2)的多层膜进行测量验证,并分析了该测量方法的效率准确度、稳定性等.     

基于调制边带法的高次倍频光毫米波产生

提出了利用外调制技术的调制边带法的六倍频和八倍频光毫米波产生方案。方案仅采用一个马赫曾德尔调制器,并利用其非线性传输特性,通过调节MZM 的偏置电压和调制电压,控制边带的强度,仅保留三阶边带或四阶边带,从而实现六倍频及八倍频光毫米波的产生。采用将基带数据信号仅调制在一个三阶边带或四阶边带分量的方式,有效防止走离。数值分析结果表明,提出的方案仅需10 GHz 及7.5 GHz 的调制信号频率就能得到60 GHz 毫米波,大大减小了调制信号频率,增加了上变频系数,传输距离可达160 km,而功率代价变化不大。与提出的其他高倍频技术相比,由于系统仅采用一个马赫曾德尔调制器,提出的方案系统结构更为简单,且此方案色散影响较小,传输距离更长。     

低温条件下光学厚度对Tm3+：YAG材料光谱烧孔孔深的影响

通过理论与实验研究了光学厚度对Tm3+：YAG材料光谱烧孔孔深的影响。提出了一种用于分析光学厚度对光谱烧孔孔深影响的新模型。该模型从理论上推导了烧孔孔深与光学厚度的关系。根据提出的理论模型,当温度大于4K时,通过选择合适的光学厚度可以使光谱烧孔孔深得到最大值。最后通过使用合适的激光与Tm3+：YAG材料所形成的光谱烧孔实验证明了实验结果与理论分析是相一致的。     

高马赫飞行器迎风面与攻角对光学窗口周围流场的影响分析

为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响.首先, 根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而, 给出了0、5和10攻角飞行工况;然后,建立了基于Navier-Stokes方程和湍流模型的三种攻角流场分布;最后, 对比分析了宽平头体飞行器中三种攻角温度场作用下的光学系统传递函数.结果表明,马赫数场与密度场、温度场与压力场分别具有相似分布形式;相同飞行速度和攻角下,大迎风面的飞行器光学窗口周围温度与压力较小迎风面大;相同飞行器,较大攻角对应较大流场强度,攻角为0、5和10时传递函数分别为0.188,0.097和0.028.此分析结果可为高马赫飞行下光学窗口优化提供一定的理论依据.