Architecture Design
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 一种提高静态傅里叶干涉仪光谱分辨率的方法
作者  赵俊奇1,刘智超2 ZHAO JUNQI,Zhi-Chao Liu
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  光谱探测
摘要   为了在不改变静态傅里叶变换干涉具尺寸的前提下提高光谱分辨率,设计了正交斜楔型静态傅里叶变换干涉具,采用两个正交的等效斜楔形成连续的光程差变化。通过推导传统干涉具与正交斜楔型干涉具的光程差函数,设计了采用正交斜楔型干涉具增加有效探测长度,从而提高光谱分辨率的方法。经仿真计算,正交斜楔型干涉具的最大光程差为0.3234mm,比传统干涉具的0.0808mm大四倍左右,即光谱分辨率提高了4倍。实验证明,由于正交斜楔的探测原理使干涉具边缘的干涉条纹产生畸变,故要对干涉条纹进行边缘切除及滤波,给出了切除大小的计算公式。采用WQF520型光谱仪进行对比实验,检测800nm的激光,该干涉具误差小于1nm。该方法可有效地提高静态傅里叶变换干涉具的光谱分辨率。
 激光诱导击穿光谱结合神经网络测定土壤中的Cr和Ba
作者  沈沁梅1,周卫东2
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  光谱学
摘要   提出了一种基于神经网络的激光诱导击穿光谱技术实现元素成分高精度定量分析的方法。采用基于动量和自适应学习速率梯度下降算法的反向传播神经网络结合激光诱导击穿光谱技术的方法测定土壤中Cr和Ba元素的含量,得到了Cr和Ba的含量以及多次重复预测的相对标准偏差,并与采用传统的内标法得到的检测结果相比较。研究结果表明,基于动量和自适应学习速率梯度下降算法的反向传播神经网络分析方法与激光诱导击穿光谱技术相结合能更好地实现对土壤样品中Cr和Ba元素的定量检测。相对内标法,神经网络分析方法与激光诱导击穿光谱技术相结合可以很明显地提高检测准确度和精密度,对采用激光诱导击穿光谱技术定量检测土壤重金属污染具有很好的应用价值。
 新型长波红外折衍混合消热差系统
作者  郜洪云 Hong-yun GAO
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  光学设计,消热差设计,折衍混合系统,红外光学系统
摘要   为了提高大靶面高分辨率光学系统的性能,本文基于衍射元件独特的温度特性以及热补偿理论,设计了工作波段为8~12um、视场角为16°、F/#为1.9、后工作距为133mm的新型折衍混合消热差系统。系统采用三片式结构,使用锗和硒化锌两种常用的红外材料,仅引入一个二次非球面和一个衍射面,使系统具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点。结果表明:系统在较大视场内成像质量接近衍射极限,且在-30℃~70℃温度范围内性能稳定,适用于像元尺寸35um,像元数640×480的现代非制冷型焦平面阵列探测器,实现了消热差设计。
 月基对地观测跟踪转台设计与分析
作者  李朝辉 Li Zhaohui
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  跟踪转台
摘要   摘 要:月基对地成像观测为了保持准确的对地指向,需要二维转动机构以实现俯仰、方位的调整。针对登月过程严酷的力学条件、月球表面复杂的环境特征,以及严格的重量要求,设计了一种可适用于月基观测的跟踪转台。该转台主要由水平轴系及驱动机构和竖直轴系及驱动机构组成,采用霍耳元件作为位置检测元件,其综合指向精度≤0.1°。基于有限元分析的方法确定转台结构方案、优化主要支撑件结构及合理选材;并对驱动机构与轴系对转台刚度、温度适应性和指向精度的影响做了深入分析与计算。进行了整机的力学模拟试验和运动机构的高低温试验,一阶谐振频率为49 Hz,在-50℃ ~+80℃温度范围内工作正常。结果表明转台各项性能指标满足工程任务要求, 具有结构紧凑、可靠性高、重量轻的特点。
 离轴非球面反射镜补偿检验的计算机辅助装调技术研究
作者  陈钦芳
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  非球面检测
摘要   非球面光学元件检测中,获得准确的面形信息是实现元件确定性制造的关键因素之一。利用零补偿器实施离轴非球面元件面形干涉检测中,为了实现反射镜的高精度检测,对其干涉结果中的误差信息进行了分析,根据补偿器的补偿原理,提出了一种新的调整误差分离方法,建立了离轴非球面补偿检验计算机辅助整调系统的数学模型.并利用该模型对一块离轴非球面反射镜进行了仿真实验,调整前由调整误差引入的波像差为0.2332 RMS( ),根据仿真结果调整后的波像差为0.0026 RMS,可以满足对面形精度为 RMS离轴非球面镜的检测要求。
 基于MATLAB的尾流图像数字化处理
作者  崔红1,常洋1,张建生2
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  尾流
摘要   船舶尾流图像处理系统是船舶尾流监测分析仪的重要模块。文章介绍了尾流图像数字化处理工作原理及方法,用MATLAB软件对船舶时速分别为30km/h和40km/h的两幅尾流图像进行了灰度变换、滤波、Canny边缘化、二值变换、直方图变换等,并对实验结果进行了初步分析,为尾流图像进入信息化系统提供基础。
 基于整型可逆时域交叠变换的遥感图像压缩
作者  王磊1,吴家骥2,白静2,焦李成2
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  DCT
摘要   提出了一种无乘法整型可逆时域交叠变换(Reversible-integer Time Domain Lapped Transform, RTDLT)方法,并以此为核心变换技术设计了一种新的有损到无损渐进的图像压缩系统. 利用本文压缩系统从一个单一码流文件中既可以恢复出完全无损的图像,也可以在高压缩比下得到高质量的有损重构图像. 本文算法通过前后向滤波器改进DCT变换性能,并在矩阵分解基础上通过多阶提升实现完全可逆整型变换. 对光学遥感图像的实验结果显示,本文算法在绝大多数情况下可以达到优于图像压缩国际标准JPEG、JPEG2000以及新一代压缩算法HD-Photo的率失真性能以及高质量的主观视觉效果.
 基于近红外光电技术的脑水肿无创监测方法
作者  刘兴
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  脑水肿
摘要   采用近红外光电技术对脑水肿的程度进行无创监测,阐述了监测设备的测量原理和系统组成,并对大鼠实验数据结果进行了分析。监测系统光源选用760nm和程序850nm的双波长发光二极管,通过恒流源电路驱动进行驱动。选用OPT101作为检测器,用锁相放大电路和滤波电路对所测信号进行处理。在LabVIEW环境下通过数据采集卡进行数据采集,并进行后期处理,该系统能够实时测量大鼠脑组织的血氧变化。利用该系统测量脑水肿模型的大鼠,分析了光强、血氧参数的变化与脑水肿变化的关系。结果表明利用近红外光电技术可以完成对大鼠脑水肿的无损监测。
 月基对地观测跟踪转台设计与分析
作者  李朝辉 Li Zhaohui
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  跟踪转台
摘要   摘 要:月基对地成像观测为了保持准确的对地指向,需要二维转动机构以实现俯仰、方位的调整。针对登月过程严酷的力学条件、月球表面复杂的环境特征,以及严格的重量要求,设计了一种可适用于月基观测的跟踪转台。该转台主要由水平轴系及驱动机构和竖直轴系及驱动机构组成,采用霍耳元件作为位置检测元件,其综合指向精度≤0.1°。基于有限元分析的方法确定转台结构方案、优化主要支撑件结构及合理选材;并对驱动机构与轴系对转台刚度、温度适应性和指向精度的影响做了深入分析与计算。进行了整机的力学模拟试验和运动机构的高低温试验,一阶谐振频率为49 Hz,在-50℃ ~+80℃温度范围内工作正常。结果表明转台各项性能指标满足工程任务要求, 具有结构紧凑、可靠性高、重量轻的特点。
 离轴非球面反射镜补偿检验的计算机辅助装调技术研究
作者  陈钦芳
作者单位  
期刊  光子学报 卷期  2010, 39(12 时间  2010.12.25
关键词  非球面检测
摘要   非球面光学元件检测中,获得准确的面形信息是实现元件确定性制造的关键因素之一。利用零补偿器实施离轴非球面元件面形干涉检测中,为了实现反射镜的高精度检测,对其干涉结果中的误差信息进行了分析,根据补偿器的补偿原理,提出了一种新的调整误差分离方法,建立了离轴非球面补偿检验计算机辅助整调系统的数学模型.并利用该模型对一块离轴非球面反射镜进行了仿真实验,调整前由调整误差引入的波像差为0.2332 RMS( ),根据仿真结果调整后的波像差为0.0026 RMS,可以满足对面形精度为 RMS离轴非球面镜的检测要求。
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