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  • 简介:运用激光模式耦合理论分析了半导体激光器与楔形柱面光纤微透镜的连接损耗,设计并制作了楔形柱面光纤微透镜用来实现两者的模斑匹配。运用ABCD矩阵方法,对该组件的耦合效率进行了仿真计算和分析,得到了高耦合效率下楔形柱面光纤微透镜的结构参数。该方法可有效地用于楔形柱面光纤微透镜的优化设计。

  • 标签: 光纤耦合 光纤微透镜 耦合效率 ABCD矩阵
  • 简介:为研究光纤法珀传感器中法珀腔结构参数对其条纹对比度的影响,基于光传输矩阵方法,建立了描述非本征光纤法珀干涉结构中光束传播特性的理论模型。以基于化学腐蚀渐变多模折射率光纤方法制作而成的光纤法珀传感器为例,进行了数值模拟。由模拟结果可以得出,腔长为40μm、曲率半径在85~115μm范围内可以获得较高的条纹对比度。其结果表明,通过优化法珀腔的腔长和形状可以改善光纤法珀传感器反射光谱的条纹对比度。

  • 标签: 光纤传感器 渐变多模折射率光纤 法珀干涉仪 光传输矩阵
  • 简介:采用灰度共生矩阵对不同加工工艺形成的非平面工件表面粗糙度进行了研究。讨论了灰度共生矩阵中二阶矩、对比度、相关值,熵等与图像纹理特性的关系,构建了实验装置,并利用Matlab软件对采集的激光散斑图像进行了处理,得到了共生矩阵的4个特征参数随表面粗糙度的变化曲线。为研究非平面工件的粗糙度,提供了一种新的技术途径。

  • 标签: 灰度共生矩阵 特征参数 表面粗糙度 图像纹理
  • 简介:基于角锥互注入锁相相干合成方案,利用光纤Bragg光栅(R=85%@1064nm)作为两路光纤激光器的共用腔镜,实现了两路光纤激光器相关联,进一步提高了激光的互注入能量。采用外腔结构,较容易实现了两路光纤激光器的能量互注入锁相。在实验上观察到了远场清晰稳定的干涉条纹(可见度超过0.8),获得了功率合成效率约为80%的线偏振相干激光输出。

  • 标签: 光纤光学 光纤激光器 相干合成 互注入锁相 角锥
  • 简介:海面波浪对光线的扰动以及海水对光的吸收和散射对水下对空成像有重大影响。建立了水下对空成像的光学计算模型,采用基于PM谱的海浪模型和基于小角度散射理论的水下辐射场传输模型,利用光线追迹分析波浪对光线的扰动,得到了像面照度的分布。仿真结果的分析表明,像面上的照度由视场中心向边缘递减,并随成像深度增加按指数衰减,海浪对图像的破坏程度在消光边界附近最大。

  • 标签: 水下成像 海浪 辐照度
  • 简介:根据激光对抗中引偏干扰的特点,提出了适应于引偏干扰效果评估的准则,对其合理性进行了分析,并设计了干扰效果评估试验方案,模拟试验结果表明指向角度的变化反映了“干扰”激光的存在。

  • 标签: 激光引偏 干扰效果 评估准则
  • 简介:为有效评估红外对抗干扰效果,通过分析红外对抗干扰效果评估的一般方法,提出了基于图像特征的红外对抗干扰效果自动评估方法,给出了可行的图像特征向量组成,并通过实测数据进行了实验验证。结果表明,该方法可对红外对抗干扰效果进行定量和自动的评估,在红外对抗干扰效果评估试验中具有一定的应用价值。

  • 标签: 干扰效果评估 图像处理 图像特征 红外对抗 特征向量
  • 简介:光纤传感器以光波为载体、光纤为媒介实现对被测信息的感知和传输,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、现场无需供电等优点,在国防和民用诸多领域得到了广泛应用。提出了一种新型光纤传感技术——双频干涉光纤传感技术,该技术结合了干涉光纤传感器与波长调制光纤传感器的优点,不仅分辨率高,而且易于解调和复用。围绕超短腔双频光纤激光器制作、对外界敏感特性、换能机制、传感器复用技术等方面展开研究,并特别介绍了双频干涉光纤声波/超声波传感器及其在生物光声成像等方面的应用。

  • 标签: 光纤传感 双频干涉技术 光纤光栅 生物光声成像
  • 简介:为了探索光谱成像干扰效果的评估方法,基于实施干扰前后光谱图像数据图像特性的变化,提出了应用实施干扰前后光谱图像熵的变化量评估光谱成像干扰效果的方法,结合光谱成像伪装干扰试验实测数据对该方法进行了验证分析。结果表明,图像熵的变化量可以定量、精确反映干扰对图像特性的影响,并可便捷、直观地展示光谱成像干扰效果在不同光谱波段之间的定量差别和细微变化,因此可以作为光谱成像干扰效果的一种定量评估指标。

  • 标签: 光谱成像 干扰效果评估 图像熵 伪装
  • 简介:4UPS-1U并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个独立的转动自由度。以平台的任意UPS驱动分支为研究对象,分析了并联稳定平台的UPS驱动分支的运动情况,推导了UPS驱动分支各构件速度与动平台速度之间的关系。采用牛顿-欧拉法建立了并联稳定平台的动力学模型,进行了其运动控制仿真研究。仿真结果表明:该并联稳定平台能够补偿运动载体带来的纵横摇偏差,可以提供给光电设备工作时需要的绝对水平环境。

  • 标签: 并联稳定平台 运动控制 动力学模型 仿真
  • 简介:并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个相互独立的转动自由度。以并联稳定平台为研究对象,介绍了动载体下并联稳定平台的工作原理,进行了并联稳定平台的运动学分析。采用齐次坐标变换方法,推导了从大地坐标系到平台定坐标系的转移矩阵,建立了并联稳定平台的稳定解算模型,进行了并联稳定平台的数值仿真研究。结果表明:随着旋转角增大,并联稳定平台的姿态角偏差和方位角偏差越来越大;在实际控制系统中若不考虑旋转角作用,这将严重影响并联光电设备稳定平台的稳定精度。该研究为并联稳定平台控制系统设计提供了一定的理论依据。

  • 标签: 并联平台 稳定解算 转移矩阵 运动学分析
  • 简介:水下成像技术在诸多领域获得了越来越多的应用,然而由于受到成像器件参数、水体特性等成像系统参数的影响,水下图像的分辨率普遍较低、像质较差。基于包括点扩散函数、衍射极限等水下成像系统模型的图像超分辨率重建技术,能够在提高图像分辨率的同时增强图像质量。为了尽可能提高图像分辨率,建立了基于光束传播理论的超分辨率成像模型,并将其应用于水下脉冲激光距离选通成像结果图像的超分辨率重构。重构实验的结果表明,所提出的方法可以有效地提高水下成像的分辨率和质量。

  • 标签: 图像处理 图像超分辨率重建 距离选通成像 点扩散函数 调制传递数
  • 简介:温度漂移对水听器系统输出的影响是其实用化进程中的关键技术障碍。这主要表现在温度变化引起水听器探头背衬材料的胀缩和光纤折射率的变化。首先从弹性力学轴对称问题的准静态理论出发分析了背衬材料的应力特性,并用光弹理论及热应力理论分析了温度改变对光纤相位常数的影响,得出了温度影响干涉式光纤水听器光学相位输出的数学表达式。给出了温度变化对水听器光学相位输出影响的实验测量结果,得出了光学相位随温度变化的线性关系图,与理论计算结果吻合。

  • 标签: 光纤传感器 水听器 光弹效应 热应力 温度漂移
  • 简介:对激光辐照PV的Hg1-xCdxTe单元探测器的响应特性进行了研究,建立了材料内部光生电动势变化的数学分析模型。计算了不同光源辐照3类组分不同的Hg1-xCdxTe探测单元的输出特性,并对温度波动影响进行了分析。结果表明:在光敏面积恒定时,x值越大探测器的完全饱和电压越大,即探测器的响应度Hg0.627Cd0.373Te〉Hg0.698Cd0.302Te〉Hg0.819Cd0.181Te;x值越小,探测器受温度波动的影响越小。

  • 标签: PV型Hg1-xCdxTe探测器 响应度 温度波动
  • 简介:辐射度定标是时间调制FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射度定标方法可分为线性定标和非线性定标;根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。

  • 标签: 时间调制 辐射度定标 多点非线性定标 普朗克曲线
  • 简介:FJZ-250高速转镜分幅相机因转镜速度的不可重复性,光机结构的构造原理和控制系统各路高压触发时间的漂移,导致了时间测量的不确定度.为此,须对相机测量数据进行校正.阐述了校正方法、提供了逐幅校正位置误差的修正系数.若以预置转速对应的名义周期值去处理测量结果,则相机的时间测量合成不确定度将达1%,对名义周期值和名义幅间间隔时间值进行修正后,则可降至0.3%.

  • 标签: 高速摄影 高速转镜相机 时间测量 高速分幅相机 光路结构设计 测量精度
  • 简介:根据光弹性理论,列出熊猫保偏光纤内的应力方程。由于保偏光纤具有轴对称性,故可以在分析过程中略去应力的轴向分量。利用傅里叶级数展开法分析了仅存在固有热应力时熊猫保偏光纤内的应力分布,并进一步分析了外力作用下熊猫保偏光纤的应力分布及应力双折射随应力分布所发生的变化。利用MATLAB进行了数值模拟,给出应力双折射量B随外力的变化曲线,并讨论了随应力区参数的增大,双折射量B先减小后增大的性质。

  • 标签: 外力 应力双折射 保偏光纤 热应力 光弹效应
  • 简介:提出了一种基于PMP原理的对圆形流水线上工件面形进行在线检测的方法。利用DLP将一环形正弦光栅图投射在圆流水线上某一区域,使用相移器在物体运动方向的垂直方向上进行相移,实现了圆周运动物体各物点相移一致性,同时由于相移方向与物体移动方向垂直,工件移动不会影响相移量,相移量可以较精确地控制。通过采用参考标记和图像旋转恢复可实现N帧变形条纹图像的像素匹配,从而提取三维物体的截断相位,经过相位展开,得到连续相位,并由相位最后解调出物体的高度信息。通过计算机仿真验证了方法的可行性。该方法具有在线、快速,非接触性等特点。

  • 标签: 相位轮廓术 三维测量 在线检测 图像旋转 标记 像素匹配