• 2006年第0卷第11期文章目次
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    • >光电子器件和系统
    • 新型长波长可调谐光电探测器

      2006(11):1283-1286.

      摘要 (806) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过将GaAs基滤波器与InP基探测器键合在一起,实现了一种新型可调谐的长波长光电探测器。通过热调谐,在13V的偏置电压下,峰值波长从1540.1nm红移到1550.6nm,实现了10.5nm的调谐范围,响应线宽维持在0.6nm,量子效率也保持在22%左右。从理论上分析了器件的调谐原理,利用传输矩阵法模拟了滤波器的透射光谱,并通过实验加以了验证。

    • 互注入VCSEL非线性及同步特性的理论研究

      2006(11):1287-1292.

      摘要 (565) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到瓦注入耦合特有的非线性效应,建立了互注入式垂直腔面发射激光器(VCSEL)的理论模型,推导了系统注入锁定范围的解析表达式,理论研究了互注入的同步类型以及注入延时对系统非线性行为的影响。结果表明:在激光器参数相同的理想情况下,系统能实现完全同步,此时注入延时会影响VCSEL的运行状态;当存在参数偏差或噪声时,系统能实现延时同步,此时注入延时对同步质量的影响呈阶梯状。仿真结果验证了所推导的锁定范围表达式的正确性,发现注入锁定范围与注入量的平方根成难比。

    • 任意位姿平面靶标实现立体视觉传感器标定

      2006(11):1293-1296.

      摘要 (607) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于任意位姿平面靶标的立体视觉传感器标定新方法。利用平面标定参照物,并允许其在测量空间内自由移动,结合镜头畸变的摄像机标定数学模型,实现传感器中摄像机标定;在立体视觉传感器三维测量模型基础上,引入特征点约束优化传感器结构参数,同时实现了传感器现场标定。该方法降低了标定设备的成本,灵活方便,切实可行。实验结果表明,该方法标定精度高,已标定传感器测量空间距离的相对误差优于0.3%。

    • 晶体型二阶偏振模色散模拟器

      2006(11):1297-1300.

      摘要 (563) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了一种新型的二阶晶体型偏振模色散(PMD)模拟器,其由3片可产生不同的一阶PMD差分群延迟(DGD)的晶体和1个法拉第旋转器组成,法拉第旋转器理论上可在180°内连续变化。该二阶PMD模拟器实验上能近似模拟从50到200 ps2的二阶PMD。给出了二阶PMD随偏置电压变化的曲线。实验表明,该器件输出的重复性好,响应时间小于1 ms,实验值与理论值近似符合。

    • 用于光导板的亚微米光栅衍射特性研究

      2006(11):1301-1305.

      摘要 (300) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了利用亚微米光栅制作光导板的方法,用严格耦合波理论计算分析了亚微米光栅从光密介质到光疏介质的1级透射衍射效率与光栅槽深、入射角度的关系。讨论了在满足基底全反射条件的入射角时对应于R、G、B三原色光的亚微米光栅(0.651μm、0.508μm、0.405μm)在导波条件下的光场衍射特性,并用实验证明在导波条件下1级衍射效率率与光栅槽深关系的可靠性。给出亚微米光栅型光导板的初始结构,并进行了误差分析。

    • 衍射光学器件设计中空间延拓分量的理论研究

      2006(11):1306-1310.

      摘要 (656) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:发现并研究了衍射光学器件优化设计中空间延拓分量的存在及其交叠现象。基于标量衍射理论基础,从空间频谱角度出发,详细研究了空间延拓分量的形成机理,导出了消除其影响的相应条件。在定义衍射光学器件的光能利用率、顶部不均匀性等性能评价参数的基础上,以盖师贝格-撒克斯通(GS)算法设计一维光束整形器件为例,探讨了空间延拓分量的交叠程度和输入平面抽样间距间的关系,并通过模拟计算验证了空间延拓分量的存在、交叠及其形成机理。

    • 环形腔高掺Er3 窄线宽光纤激光器实验研究

      2006(11):1311-1314.

      摘要 (837) HTML (0) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了采用光纤光栅(FBG)短直腔选频结构的环形腔窄线宽光纤激光器。采用约3m长高掺Er^3光纤,LD抽运阈值功率约为11mW,在25mW976nm有效抽运功率时输出信号功率为2.65mW,斜效率约为15%;输出激光3dB线宽小于0.01nm,20dB线宽小于0.04nm,边模抑制比(SMSR)为48dB;观察到输出信号光波长漂移范围为0.06nm。

    • 掺铒孔辅助导光光纤特性研究

      2006(11):1315-1320.

      摘要 (282) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用全矢量有限元法,分析空气孔对掺铒孔辅助导光光纤(EDHALF)的截止波长、重叠积分因子和模场直径的影响,并与普通掺铒光纤进行了比较。综合考虑EDHALF的基模和二阶模的截止波长、在信号波长处的重叠积分因子和模场直径的值,优化设计了EDHALF的纤芯半径、纤芯与包层的折射率差、相对孔芯距和孔的相对大小4个结构参量。

    • 基于自适应曝光的CMOS图像传感器的设计与实现

      2006(11):1321-1325.

      摘要 (687) HTML (0) PDF 0.00 Byte (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:从硬件结构、曝光策略和模拟结果入手,在传统滚筒式曝光基础上,通过对用户设定区域像素饱和值的统计和曝光时间选择算法,提出了一种CMOS图像传感器大动态范围自适应曝光的设计。曝光时间可从1ps至65ms,探测光强范围达到10^1~10^6lux,设计将充分发挥现有像素性能,实现快速实时的自适应曝光需求。

    • 基于长信号快速相关算法的FBG传感解调

      2006(11):1326-1329.

      摘要 (649) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:针射光纤布拉格光栅(FBG)复用传感解调技术中光纤上复用光栅的数量问题,基于F-P滤波器,提出用长信号快速相关算法来检测波长移位的解调方法。通过MATLAB仿真和具体实验证明:该方法在实际中可以解决两波形部分(〈40%)重叠的问题,进而在光谱宽度、测量范围和光栅谱宽一定的条件下,使复用光栅的数量大大增加,同时测量精度可达到1pm。

    • 具有NPB:DPVBi掺杂层的有机白光器件的研究

      2006(11):1330-1332.

      摘要 (730) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:制作了结构为ITO/NPB(50nm)/NPB;DPVBi(10:1,30nm)/Alqs(20nm)/LiF(1nm)/Al的有机白光器件。由于掺杂层NPB:DPVBi的引入,电子及空穴容易被DPVBi及NPB俘获,提高激子的复合,进一步提高监光的发光能力。发光区从Alq3的发光峰逐渐变为DPVBi的发光和NPB发光增强,从而发光峰值发生变化。该器件的最大亮度和效率分别为22V时4721cd/m^2和5V时0.80cd/A。

    • 位置敏感探测器的动态响应误差分析

      2006(11):1333-1338.

      摘要 (604) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光源连续扫捕位置敏感器(PSD)时产生的动态响应误差随扫描条件不同发生的变化,基于一维PSD动态响应模型,建立光源扫描照射下的PSD动态响应误差模型,仿真分析得到了不同扫描起点位置和速度下的PSD动态响应误差分布5个特点,建立了一维PSD动态响应误差的估算模型。通过对4种常用的一维PSD器件进行仿真,验证了估算模型的正确性。

    • 抽样对CCD非线性的影响研究

      2006(11):1339-1342.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:理论分析了CCD的非线性对傅立叶变换轮廓术(FTP)的影响,推出了基频与本周期的高级频谱以及基频与相邻“频谱岛”的高级频谱分离的条件,由此得出了抽样对CCD的非线性引起的频谱混叠的影响。从理论分析和推导过程看出:抽样条件不满足时,基频与本周期的高级频谱或相邻“频谱岛”中的高级频谱(主要是二级、三级频谱)发生混叠;抽样条件满足时,基频与它们发生分离;增大抽样频率,可以提高测量的精度。实验结果表明了理论分析和推导过程的正确性。

    • 大功率高速半导体激光峰值功率测试技术研究

      2006(11):1343-1345.

      摘要 (646) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种基于脉冲展宽与峰值保持原理实现高速脉冲激光峰值功率测量的方法。它可直接应用于脉冲半导体激光峰值功率测试,数字显示,具有中间环节少、测量精度高(5%)、适用功率范围大(1~200w)、脉宽范围宽(〉50ns)以及具有波形临测接口等特点,

    • 数字滤波对激光陀螺随机误差分析的影响

      2006(11):1346-1348.

      摘要 (632) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:详细讨论了数字滤波对激光陀螺随机误差分析的影响,给出了理想低通滤波情况下的角度随机游走噪声Allan方差的解析表达式,指出滤波后的Allan方差分量一般相异于未经滤波的Allan方差分量。针对这一差异,提出了一种简易方法来处理经过滤波的陀螺数据。

    • 有机电致发光器件寿命测试系统

      2006(11):1349-1350.

      摘要 (869) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种有机发光器件(OLED)寿命自动检测系统,可同时对16路OLED进行寿命自动测试。高灵敏度的数字采集电路能侦测到低至0.3mV的电压变化。通过采用PC自动记录观测结果大大提高了数据采样的密度,可对材料和工艺的评测提供了更为精确的参考数据。系统通过用光电池取代辉度计降低了系统的成本。

    • >信息光电子技术
    • WDM网状网中鲁棒选路算法研究

      2006(11):1351-1355.

      摘要 (445) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了WDM网状网在hose业务模型下基于Valiant负载平衡的鲁棒选路问题。借助业务量疏导的方法,以hose模型吞吐量最大化为优化目标,采用整数线性规划(ILP)加以解决,进而提出了2种快速的启发式算法——最短路径选路的最小跳数优先(SPR&MHF)算法和平衡选路的最小跳数优先(BR&MHF)算法。计算机仿真表明,SPR&MHF算法适用于链路数较少的小规模WPM网状网,而RR&MHF适用于链路数较多的大规模WDM网状网。

    • >材料
    • Er3 掺杂的碲硼酸盐玻璃的上转换光谱性质

      2006(11):1356-1360.

      摘要 (3300) HTML (0) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了70TeO2-(15-x)ZnO-15Na2O-xB2O3-1wt%Er2O3(x=0、4、8、12和mol%)玻璃系统中B2O3的含量对Er^3+上转换光谱性质的影响。结果表明:随B2O3含量的增加,Fr^31的^4 I11/2能级寿命减小;^4 I11/2→I13/2无辐射跃迁几率增加;Er^3+的上转换绿光(^4S3/2、^2H11/2→I15/2)和红光(^4F9/2→4I15/2)减弱。基于Er^3+在975nm波长激发下的上转换机理,建立了^4F7/2、^H11/2(^4S3/2)、^4H9/2、^4 I11/2和^4I13/2。这5个激发态能级的速率方程,结果表明,上转换绿光和红光强度跟^4 I11/2能级的粒子数的平方存在着正比关系。

    • >测量·检测
    • Fira中基于较短轴的色标分块及朝向角辨识算法

      2006(11):1361-1365.

      摘要 (642) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:视觉是集控式足球机器人系统(Fira)获得外部信息的唯一途径,快速、准确地获得视觉信息是高层决策的基础。首先,给出了集中视觉系统的结构框图;接着。根据队标的对称性特点,提出了一种基于较短轴分割的色标分块方法;最后,给出了相应的朝向角补偿逼近辨识算法。实验结果表明,新算法辨识结果相当准确。

    • 测试消光比的衰减系统研究

      2006(11):1366-1368.

      摘要 (282) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于偏振干涉原理,设计了一种用于测量偏光镜消光比的连续可调智能化衰减系统。该系统由3个标准偏光镜、1个632.8 nm的1/4波片、1个步进电机和微机共同组成,其中1个偏光镜的主透射方向和波片快慢轴的夹角为45°并组成标准圆偏器,利用计算机控制步进角为0.25°的步进电机旋转圆偏器,从而达到连续衰减光强目的。其衰减范围可在0~60 dB间扩展,插入损耗小于1.2 dB。用该系统测量时,可得到优于10-7量级的消光比值。对衰减系统的调节机理进行了分析,并给出圆偏器旋转不同角度下系统的透射曲线。

    • 光纤传感技术用于铁轨温度监测的研究

      2006(11):1369-1371.

      摘要 (672) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:对光纤喇曼散射技术用于铁轨温度监测的方法进行了理论和实验研究。采用大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源和背向散射法对光纤中的背向喇曼散射(斯托克斯散射和反斯托克斯散射)进行测量。缠绕式光纤传感器模式中采用结果表明,该方法对采用传统方法难以实现的铁轨温度进行监测是可行的,且具有结构简单、成本低廉以及与结构兼容性好的优点。

    • >激光应用
    • 射线检测钛合金激光焊件微小缺陷分布特征

      2006(11):1372-1376.

      摘要 (352) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用实时成像系统,对复杂结构钛合金激光焊件进行了检测,得到了含有微小缺陷的激光焊件射线图像。为了确定复杂结构激光焊件焊缝中气孔缺陷的位置和分布,对气孔缺陷的分布特征进行了研究,推导出气孔缺陷埋藏深度的计算公式.设计了峰值异常缺陷和斜凹型异常缺陷投影距离自动提取算法,确定了缺陷在钛合金激光焊件中的分布特征,并通过模拟试什的破坏性试验对该公式进行了验证。验证结果表明:测量值与计算值基本一致,

    • Ag、Au纳米颗粒的激光表面修饰

      2006(11):1377-1380.

      摘要 (656) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过用Nd:YAG激光(λ=1064nm)对氧化还原法制备的Ag、Au纳米颗粒的修饰,使Ag、Au纳米颗粒的尺寸均匀性得到更好的改善。用透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见表面等离于体吸收(SPA)光谱对激光修饰后的Ag、Au纳米颗粒进行了测量和表征,结果表明,这些被修饰过的Ag、Au纳米颗粒由于自身体系发生了改变,可以作为更高效表面增强拉曼光谱(SERS)的增强基底。

    • 激光飞行打标校正技术研究

      2006(11):1381-1383.

      摘要 (613) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种新型的用于连续生产线的激光动态打标系统,重点解释了飞行打标字体变形的产生原因,提出了通过编码器对飞行打标进行实时修正的方法。通过自编软件的控制,实现了长串字符的飞行打标,达到了高精度的修正。对飞行打标中需要注意的问题,提出了改进方案。

    • >全息技术
    • 离轴菲涅尔全息图的数字再现

      2006(11):1384-1387.

      摘要 (700) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了离轴菲涅尔全息网的数字再现过程中照明光的角度参数对再现像质量的影响,提出了通过分析全息图的空间频谱结构自动提取最佳照明光方向参数的方法,进而应用MATLAB实现了数字离轴菲涅尔全息图的自动再现,其中参考光的角度参数是通过分析全息图的空间频谱结构自动提取的,数字再现像面的精确定位则可以通过自动聚焦算法来实现,并利用数字全息记录和再现过程中得到的物距参数准确标定了图像传感器的像素尺寸,给出了有关理论分析及实验结果。

    • >图像与信息处理
    • 面向SOC平台的高效H.264解码架构及实现

      2006(11):1388-1392.

      摘要 (507) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种面向SOC平台的高效H.264解码架,通过解码和去块效应的宏块级流水线化处理,解决了视频流支持灵活的宏块排序(FMO)和任意条带顺序(ASO)技术时码流内的宏块次序与去块效应操作中要求的光栅扫描顺序不同的矛盾,更有利于硬件实现。在硬件设计中,采用cache缓存法暂存用于去块效应的临时数据,同时采用双并行总线满足较高的系统带宽要求。FPGA和SOC的实现结果表明,在系统时钟为166 MHz时,设计结果完全满足1080HD(1920×1088@30 fps)的解码要求。

    • 基于傅里叶变换的遥感图像配准

      2006(11):1393-1397.

      摘要 (744) HTML (0) PDF 0.00 Byte (7) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对存在平移、旋转和尺度关系的多传感器、多谱段遥感图像配准问题,提出了一种基于边缘特征提取和伪对数极坐标傅里叶变换(EPLPFFT)的频域配准技术。采用边缘检测等图像预处理技术。提取了图像的大部分共有显著特征,有效消除了图像间的灰度差异;利用伪对数极坐标离散傅里叶变换(DFT),改善了对数极坐标DFT的计算精度,从而可以通过对数极坐标频域配准技术配准经边缘提取后的特征图像。遥感图像的配准实验证实了这一方法的稳健性和配准精度。

    • 离焦图像最优退化模型的分析方法

      2006(11):1398-14,001,408.

      摘要 (810) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常用的离焦退化模型,引入图像均方差(MSE)、图像熵及高阶累积量3种分析评价方法。在最优退化模型分析的仿真实验中,图像熵和高阶累积量取得了与需要参考图像的MSE一致的结论,从而证实了其有效性。图像熵和高阶累积量不需要参考图像,因此可以在实际的离焦分析中广泛应用。

    • 分数频Fourier级数的信号分解

      2006(11):1401-1404.

      摘要 (635) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统的Fourier级数(FS)的基础上,提出了一种新的分数频FS(FFFS)的信号表示方法。该方法突破正交性要求下的频率为基频整数倍的限制,使得对信号的处理更加灵活、细致。首先给出了FFFS的定义,提出了获取分数频的试验法和二分频法;然后对压缩带宽、逼近项数、与原函数逼近度和Gibbs现象等性能与传统的Fs进行比较,发现FFFS有相当的优越性。

    • 基于自适应加权Fisherface算法的人脸识别

      2006(11):1405-1408.

      摘要 (787) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种改进的Fisherface算法。算法首先利用Karhunen-Loeve(K-L)变换降维,在降维的子空间内,根据样本与同类样本间的距离赋予该样本一权值,再用加权后的样本求取类均值,以新的类均值重建类内散布矩阵和类间散布矩阵,从而改进Fisher判别函数。在ORL和Yale人脸库上的实验结果表明,该算法优于传统的主成分分析(PCA)方法和Fisherface方法,并能有效解决小样本情况下训练样本类均值偏离类中心的问题。