摘要:基于光开关在全光通信和光互连网络中的重要作用,设计了由偏振光分束器(PBS)、相位型空间光调制器(PSLM)和反射镜构成的1×N和N×1光开关模块,其中N=2m,m=1,2,3….该设计利用PSLM对信号光偏振态的控制,在自由空间实现信号的路由和切换,信号光的P光分量和S光分量同时参与工作,并在输出端口重新会合,因此光开关表现出与信号光偏振态无关的特点.同时,该光开关所用器件少,具有结构简单紧凑、控制方便灵活和操作迅速快捷等特点,而且具有很强的重构与升级能力,对于构建大规模的交换矩阵具有一定的作用.

摘要:报道了一种基于微结构光纤(MF)的光纤环激光器.通过微调控制信号的频率,激光器实现了稳定的锁模状态,在C波段获得了重复频率为10 GHz、宽度小于8ps的相干光脉冲输出.在该激光器中,采用了掺Er光纤放大器(EDFA)作为腔内增益介质,并使用了25 m长、具有反常色散和高非线性的MF作为脉冲压缩介质.通过调整腔内的带通滤波器中心频率可以实现对工作波长的连续调谐,因此该激光器可作为波分复用(WDM)系统的可调谐光源.

摘要:以金属诱导单向横向晶化多晶硅薄膜晶体管(MIUC poly-Si TFT)为基本器件单元,采用2M1P 5 μmCMOS工艺研制出适合于作全集成有源显示周边驱动的行扫描和列驱动电路.行扫描和列驱动电路的工作频率随工作电压呈指数式增加,然后趋于线性增长.在外加激励信号电压为10 V时,工作频率可以达5 MHz.在5 V电压应力条件下连续工作15000 s,行扫描和列驱动电路的输出特性基本不衰退.将这样的行、列驱动电路集成制作于像素矩阵电路的周边,研制出具有良好动态显示功能的彩色"板上系统(SOP)"型有源选址液晶显示器(AMLCD)模块.

摘要:设计并制作了一种新型的SOI 2×2马赫一曾德（MZ）热光开关。这种光开关采用了深刻蚀结构的配对多模干涉耦合器，同时，为了保证单模传输和调制，在连接波导和调制臂区域采用了浅刻蚀结构。深刻蚀结构增强了多模干涉耦合器对光场的限制，有利于自映像质量的提高，从而减少了自映像损耗和不均衡度，同时也提高了制作容差。基于强限制配对干涉耦合器的新型热光开关，其插入损耗为-11．0dB，其中包括光纤波导耦合损耗4．3dB，上升和下降开关时间分别为3．5μs和8．8μs。

摘要:设计并制作了一种新型的SOI 2×2马赫-曾德(MZ)热光开关.这种光开关采用了深刻蚀结构的配对多模干涉耦合器,同时,为了保证单模传输和调制,在连接波导和调制臂区域采用了浅刻蚀结构.深刻蚀结构增强了多模干涉耦合器对光场的限制,有利于自映像质量的提高,从而减少了自映像损耗和不均衡度,同时也提高了制作容差.基于强限制配对干涉耦合器的新型热光开关,其插入损耗为-11.0 dB,其中包括光纤-波导耦合损耗-4.3 dB,上升和下降开关时间分别为3.5μs和8.8μs.

摘要:运用渐近转移矩阵公式,研究了一种保持圆偏振态单模蜘蛛网结构包层空芯光纤.数值结果表明:由于这种包层结构能把导波强有力的束缚在空芯中传输,光纤具有很低的束缚损耗;即使利用有损耗的材料,也能获得约1 dB/km、甚至低于1 dB/km的传输损耗.

摘要:利用PVK、Eu(aspirin)3phen稀土配合物和Alq3共掺杂体系,制备了PVK:Eu(aspirin)3phen:Alq3为发光层、结构为ITO/PVK:Eu(aspirin)3phen:Alq3/BCP/Alq3/Al的有机发光二极管显示器件(OLED).保持PVK和Eu(aspirin)3phen的质量比为5∶1不变,改变PVK和Alq3的质量比,当PVK和Alq3的质量比为10∶1,得到了效果较好的白光,在电压为16 V时,器件色坐标达到(0.32,0.31),亮度为150 cd/m2.分析了掺杂体系中的能量传递过程以及器件的电致发光(EL)机理.

摘要:设计的基于长周期光纤光栅(LPFG)滤噪和掺Er光纤(EDF)/喇曼混合放大的长距离光纤布拉格光栅(FBG)传感器系统,不但优化了系统的信噪比(SNR),而且使传感距离提高到50 km.该系统以高功率扫描激光器作为传感光源和解调系统,加入的LPFG减小了双向喇曼放大的自发辐射(ASE)噪声和FBG后向反射噪声,同时双环形器的EDF结构利用剩余的泵浦功率产生ASE光和放大传感信号,为后端FBG提供了光源以及提高了后端FBG的SNR.带LPFG的混合放大与EDF/喇漫混合放大相比,实验表明,FBG 1和FBG 2的SNR分别提高了4.40 dB和4.38 dB,而且分布在50 km光纤上的4个FBG均获得了大于15 dB的SNR.

摘要:提出了一种新颖耐高压的光纤布拉格光栅(FBG)压强传感器.推导了该压强传感器的FBG中心波长与压强的关系,得到了其压强响应灵敏度的解析表达.从实验获得该压强传感器的压强响应灵敏度为0.0592nm/MPa,是裸FBG压强传感器的19.73倍;在0～45 MPa内,该传感器的压强响应具有很好的线性和重复性,实验值与理论值吻合得很好,且压强响应灵敏度和测量范围是可调的.

摘要:提出了基于嵌入式技术CCD采集系统的新方法,并以ARM微处理器和FPGA芯片为核心设计了嵌入式CCD采集系统,解决了传统采集方法中系统过于庞大和复杂的问题,具有结构简单、小型化和智能化的特点.试验结果表明,该系统实现了CCD输出图像的高速采集和实时显示,数据采集速率达到5 MHz.

摘要:结合光学实验及数值模拟,对写光波长的变化对基于Bi12SiO20(BSO)光折变晶体的光寻址空间光调制器(SLM)的调制传递函数(MTF)空间频率响应的影响进行了分析.光学实验分析结果和数值模拟分析相吻合,写光波长以及电荷位置对SLM的MTF空间频率响应的影响在本质上得到了统一.根据分析及讨论,较短波长的写光有利于获得较好的MTF空间频率响应.

摘要:通过对封离型外腔TEA CO2激光器谐振腔的腔元件参数的特殊选择,即选用两表面有夹角的未镀膜的Ge镜作为谐振腔的输出镜,得到阵列分布的激光束.绕腔轴旋转输出镜,在不同的角度可以得到不同的阵列输出光束.近场区域光斑尺寸内点阵数达7×16,光斑大小为26mm×17 mm,利用等厚干涉原理分析了这种光束的产生原因.

摘要:提出了一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)的光纤环结构可调谐微波光子滤波器.在光纤环结构中引入掺Er光纤(EDF),通过增加泵浦功率提供增益来补偿器件损耗,从而增加了信号的有效采样数,大大改善了滤波器的性能.在泵浦功率为42.7 mW时,实现了通带3 dB带宽为0.15 MHz、Q值为100和抑制比为20 dB的微波光子滤波器.进一步通过在光纤环结构中引入可调光纤延迟线(TODL),实现了可调谐微波滤波器.

摘要:对一种新型InGaAs-GaAs脊波导分布式Bragg反射(DBR)半导体激光器双模运行特性进行了研究.该激光器由1个普通增益区和2个DBR区组成,两DBR区采用均匀蚀刻的Bragg光栅,中间加入50～100 μm的分隔区,以减小两DBR区间的热作用影响.实验发现,在增益区偏置电流强度满足双模(双波长)运行条件的情况下,在分隔区施加一电流Ispace,会对双模调谐特性产生非常大的影响.结果表明:施加适当的Ispace可使双波长的可调谐间隔显著增加,并同时提高2个激射模的边模抑制比;在一定的范围内,较大的Ispace对应较好的双模运行参数.测量了3种几何尺寸样品在多种偏置电流下的双模运行特性,对分隔区长度、Ispace以及两者组合对双模调谐特性的影响作了深入研究.研究结果对改善双波长DBR半导体激光器双模运行特性给出了有用的信息.

摘要:提出了一种适用于紫外光固化的新型光源系统.该系统以大功率紫外光LED和光学系统组成阵列结构来实现固化光源的高辐照度,大功率LED阵列由多路可控恒流源系统控制,根据固化材料的特点外部设定驱动电流,控制光源发光强度.与常用的高压汞灯相比,该系统无需高压驱动和冷却设备,具有操作简单、固化效率高和绿色无污染等优点.实验结果表明,该系统能够发出均匀稳定的高强度紫外光.

摘要:对基于超声喷雾热分解工艺制备400mm×400mm大面积太阳电池TCO膜和制备大面积SnO2∶F薄膜工艺作了研究,包括温度、掺杂比、酒精含量、载气流量和喷射距离等工艺参数对薄膜性能的影响.并将实验制得的薄膜用于制备非晶硅薄膜电池,其效率达到了5.96%.

摘要:基于光开关在全光通信和光互连网络中的重要作用，设计了由偏振光分束器（PBS）、相位型空间光调制器（PSLM）和反射镜构成的1×N和N×1光开关模块，其中N＝2m，m＝1，2，3…。该设计利用PSLM对信号光偏振态的控制，在自由空间实现信号的路由和切换，信号光的P光分量和S光分量同时参与工作，并在输出端口重新会合，因此光开关表现出与信号光偏振态无关的特点。同时，该光开关所用器件少，具有结构简单紧凑、控制方便灵活和操作迅速快捷等特点，而且具有很强的重构与升级能力，对于构建大规模的交换矩阵具有一定的作用。

摘要:研究了一种新型的芴与咔唑交替共聚合物材料的电致发光(EL)特性,制备了2种不同结构的器件,分别为indium-tin-oxide(ITO)/polymer/tris-(8-hydroxyquinoline)-alumium(Alq3)/Mg:Ag和ITO/polymer/bathocuproine(BCP)/Alq3/Mg:Ag.实验结果表明;前者发射绿色光,为Alq3的本征发光,聚合物起空穴传输层(HTL)的作用;后者发射蓝色光,EL谱与聚合物材料的光致发光(PL)谱一致,说明这种共聚物除了可用做空穴传输材料外,本身亦可做为优良的OLED蓝色发光材料.

摘要:在激光粒度测量中,采用改进的共轭梯度法(ICGA)能够求解单峰或多峰的粒度分布,但是为了对宽度不同的粒度分布均获得较好的效果,仍需要选取不同的迭代参数值.针对以上问题,提出通过改变收敛阈值来控制迭代过程,使该算法可满足窄、宽和多峰分布的粒度求解要求.模拟计算和实测结果表明,这种方法可以提高准确度和分辨率,增强抗噪声能力.

摘要:提出了一种激光跟踪测距视觉坐标测量系统,主要由摄像机、激光测距仪、计算机和光笔组成.测量时摄像机测量光笔上各光反射点的方向,激光测距仪跟踪捕捉并测量出某一光反射点到激光测距仪的距离,由测得的方向和距离计算出光笔笔尖接触点的三维坐标.根据n点透视问题(PnP)原理建立了系统的数学模型,激光测距仪测得的距离参数的引入,使得该数学模型可以线性求解,而且解具有唯一性.依据冗余技术给出了被测点三维坐标的求解方程组及其解法.和单摄像机视觉坐标测量系统的比对实验结果表明:在Z、Y和X轴方向上的测量稳定性精度可分别提高0.366、0.031和0.011 mm.

摘要:分析了保偏光纤偏振特性及其拍长和偏振消光比的基本测量原理,并根据单模保偏光纤基模的2个正交偏振模分量HEx11与HEy11间的相位差与波长的关系,推导出偏振拍长的测量关系式,提出了测量保偏光纤偏振特性的波长扫描调制法.采用此方法对熊猫型保偏光纤(YOFC-3367WY)的偏振特性进行了验证性实验研究.拍长和偏振消光比的测量结果表明,在该保偏光纤工作波长处试验结果与理论分析相当一致,说明该方法具有简单易行、测量精度高的优点.

摘要:介绍了一种基于计算机控制的频闪干涉测试系统,用于测量可动微机电系统(MEMS)器件的离面运动,实现了nm级分辨力.系统采用五步相移高精度干涉测量方法,通过选择器件上的固定点作为参考点,实现差分测量模式,有效消除了随机误差的影响,提高了系统测量的重复性,10次测量的重复精度为3.17 nm.通过研究微谐振器的离面运动特性,说明该系统的强大功能.

摘要:将改进的菲涅耳双镜干涉装置用于材料在273～373 K温度范围内的热膨胀系数的测量,分析了把常用的热膨胀系数测量方法用于更高精度的测量时存在的不足.新方法利用干涉条纹图像实时采集与处理系统,对由材料受热膨胀时引起的干涉条纹的移动量进行跟踪测量,并利用最小二乘法对导出的材料热膨胀量与干涉条纹移动所掠过的CCD像元个数间的线性关系进行曲线拟合,从而对材料的热膨胀系数进行计算.实验结果表明,新的测量方法是可行的,测量结果与文献推荐值吻合得很好,绝对热膨胀量可测到0.1μm,相对不确定度为1.1%.

摘要:采用基于反射式光纤工作原理的新型光纤束式叶尖定时传感器,研制了涡轮机高速旋转叶片振动监测系统,能够高效地收集叶尖定时信号,配合后续的光电转换、数据采集和数据分析,实现了高速旋转叶片的实时振动检测.在现场高速模拟转子的实时监测实验中,该系统的工作性能良好,得到的结果与同时进行监测的应变片实验结果基本一致,分析的异步振动阶次和频率也基本符合,为发动机的在线监测奠定了基础.

摘要:针对其它光学方法对于单颗粒参数测量的不足,提出基于激光回馈效应的细微单颗粒测量方法.该方法利用激光器附加谐振腔内运动的细微颗粒后向散射作用产生的激光回馈效应,通过测量激光器输出光能的变化测量和计算颗粒的尺寸、速度和数量等参数.实验装置采用He-Ne激光器附加凹面全反镜和会聚透镜共焦式设计的附加谐振腔,在共焦测量敏感区首先对于标准尺寸和运动速度的单颗粒测量定标,建立标准对照图谱,再将被测量颗粒的反馈脉冲电压同标准图谱比对得到相关颗粒信息.研究表明,该方法简单易行,重复性好,测量范围为0.2～2000 μm,分辨率达到0.2 μm,测量误差能够达到2%.

摘要:基于反射式激光诱导荧光技术,以半导体激光器(中心波长532 nm)为激发光源,研制了微流控芯片激光诱导荧光光纤检测系统.采用光纤束传感器使检测系统结构简单、紧凑、抗干扰力强,采用光子计数方法提高检测灵敏度.以罗丹明B为检测物质,实验发现荧光峰值明显,重复检测性好,其最小检出限为5×10-12 mol/L,线性范围为10-6～10-12 mol/L.

摘要:在经典的Horn-Schunck光流算法的基础上,根据微机电系统(MEMS)微结构的运动特性,引入标号场,提出基于标号场和邻域优化法相结合的光流算法对微结构的运动序列图像做运动估计.利用光学测量方法,开发了测试系统,能使微结构的运动可视化.系统包括:利用光学显微镜来实现微结构的放大,并将图像投影到CCD摄像机上;基于频闪成像原理来冻结微结构的高速运动状态,获取一系列动态图像序列;基于提出的标号场和邻域优化法相结合的光流算法对微结构的运动序列图像做运动估计,获取其重要动态特性参数.该方法具有非接触、高测量精度的特点.实验结果表明,该方法的测量重复性达40nm.

摘要:通过分析屋脊型边缘的成像特点,提出了一种针对屋脊型边缘的亚像素级检测算法.给出了算法的理论证明,说明了算法不存在原理性误差,此算法将求取边缘点的亚像素位置转为求解图形的对称中心.推导出算法的离散化公式.通过实验验证了此算法在无噪和含噪情况下的有效性,并分析了误差产生的原因.研究结果表明,此算法计算量小、精确度高,并具有抑制噪声的能力.

摘要:为减少求解二维相位相关带来的运算量负担,提出了一种快速四参数运动估计算法.首先,进行图像幅度谱对数极坐标变换,把旋转、缩放参数降维成平移参数估计;然后,使用均值灰度投影技术替代二维相位相关,将二维数据投影到一维空间,通过一维最优相关,求解水平与垂直方向上的偏移量.实验结果表明,与相位相关技术相比,由于采用降维和快速搜索策略,求取位移的算法复杂度由O(N2log2N)下降到O(log22N),256×256图像块的计算时间由原来0.266 s下降到0.062 s,缩放精度＜0.05,旋转精度＜0.5°.

摘要:提出了利用菲涅尔变换实现多图像隐藏的相位调制系统.该系统能够通过所设计的纯位相板,从单一载体图像中恢复出多个秘密图像.计算机模拟结果验证了在不同复用容量下迭代算法的有效性.借助于增加衍射级和引入微调量的方法,提高了系统性能.对系统的安全性作了讨论.

摘要:提出了一种基于非抽样小波和边缘保持的自适应图像降噪方法.利用小波系数的层间相关性理论及小波域系数模型理论,对小波变换得到的系数进行了分类和处理.与当前许多方法的做法不同,本文算法将图像的小波系数分成了与边缘相关的系数、与同性区域相关的系数和与噪声相关的系数,针对这3类系数的特点,使用不同的策略进行分别处理,保证了降噪的性能.实验结果表明,与传统方法相比,该方法不仅可以获得较清楚的图像边缘,而且降噪后图像质量优良.

摘要:利用矩阵的Kronecker积,将现有的向量式成像模型转化为等价的矩阵式成像模型.基于新的矩阵式成像模型,提出了由高分辨图像构成的全空间到超分辨重构问题的解流形的投影算子,利用该算子可以直接得到超分辨重构结果.给出了理论分析.实验结果证实,所提算法能有效地改进超分辨率重构效果,对于标准Lenna图像,其峰值信噪比(PSNR)较双线性插值法和B-样条插值方法提高2.5dB以上,相对于其他算法也有不同程度的改进.

摘要:将有限脊波变换(FRIT)应用于图像融合能更好地提取图像边缘特征,为融合提取更多的特征信息.基于FRIT的图像融合算法是将图像进行FRIT,在不同的频率域利用融合规则融合有限脊波系数,最后通过重构得到融合图像.通过对多聚焦图像的实验,对比了基于FRIT的图像融合算法和基于小波变换的融合算法,并对实验结果进行了主观和客观的评价,试验结果表明,基于FRIT的图像融合算法取得了比基于小波变换算法更好的融合结果,是一种有效可行的图像融合算法.

摘要:利用数字图像与数码相机的噪声相关性,提出一种鉴别数字图像来源的新方法,探讨了JEPG压缩、gamma校正等几个因素对该方法的影响.为了减小系统误差,针对数字图像与数码相机的噪声相关性的偏态分布,在(0,1]区间构造了一个广义chi方分布的概率密度函数,利用Bayes决策理论的Neymen-Pearson判别规则求出各相机的判别阈值.用实验验证了该方法的有效性.

摘要:研究了色调(H)饱和度(S)亮度(V)色彩空间的各分量随光照变化的规律.实验发现:当光照强度发生变化或待测表面的曲度发生变化时,(S V)/2能够保持相对稳定;当皮肤的色调发生变化时,(S V)/2随之改变,但与H的变化方向相反.研究结果表明,可以将(S V)/H作为一个新的识别参量,不仅对光照度和照射角度有较好的鲁棒性,而且增强了HSV空间对人类皮肤的分辨能力.

摘要:研究了光折变Bi12TiO20(TBO)晶体中的二波耦合矢量特性.对扩散记录全息求得信号光能量增益和偏振态改变的分析解,研究它们在3种制备可得的晶体切割面上随入射抽运光和信号光(不同)偏振方向、光栅取向以及晶体厚度的变化关系,并给出在任意光栅取向的取值范围.分析了信号光能量增益和偏振态改变量分别达到最大值时各向同性和各向异性耦合的作用,并研究旋光、压电及弹光效应在3种晶体切割面上对矢量波耦合的影响.

摘要: