摘要:报道了一种基于半导体光放大器(SOA)的L波段多波长光纤环形激光器,采用自制的100GHz信道间隔的光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪作为梳状滤波器,电吸收调制器(EAM)实现主动锁模,在1593.6nm附近获得了11个波长的同步锁模脉冲序列,脉冲重复频率为10GHz,半高全宽约为24ps,不同波长间功率不平坦度小于1dB。激光器具有工作稳定、输出光谱较宽和不同波长间功率波动小的特性。

摘要:用加热后的KOH水溶液腐蚀GaN材料的N极性面,用以提高GaN基垂直结构发光二极管(LED)的出光效率。经过湿法腐蚀后,构成N极性面的表面晶粒尺寸和密度成为影响垂直结构LED提取效率的主要因素,通过分析不同腐蚀条件下晶粒尺寸和密度与出光效率间的关系,得到最优化的粗化条件,使得器件的提取效率达到最佳。经由浓度为30%、温度为60℃的KOH溶液腐蚀后,未封装的垂直结构LED芯片的提取效率增加了近1倍。

摘要:研制了双通道、双波长共电极的射频波导CO2激光器,激光器采用双通道共电极结构,每一通道用光栅选频输出,可用压电陶瓷(PZT)控制激光腔长,以调节激光频率以及脉冲激光建立时间。两个通道同时获得了不同波长的脉冲激光输出,通过调节PZT上的电压使双通道输出脉冲激光达到同步,激光器不仅结构紧凑、体积小,而且具有很高的脉冲同步几率。

摘要:研制了一种新型的两通道声表面波(SAW)全光纤声光调制器,建立了多通道声波与光纤中光导波相互作用的耦合模方程并求出其解。SAW全光纤声光器件由两通道SAW器件和单模光纤构成。光纤嵌入SAW器件,光纤中的光导波被声表面波调制,由于两个通道中的SAW具有不同的中心频率,所以光纤中的光导波可以被具有不同频率的两个通道的SAW同时调制。测试了器件,实现了全光纤相干调制解调。

摘要:研究了一种基于掺Er超荧光光源(EDSFS)的滤波解调方法,分析了光源的输出功率谱形状。利用光谱中光功率密度与波长的线性关系,实现了光纤光栅传感信号的动态解调。建立振动测试系统,采用高精度差分变压器式位移传感器作为参考,对比讨论了两种传感器输出的时域波形和频谱。结果表明,在相同的条件下,二者的动态响应特性具有很好的一致性。由于系统的光源和解调部分合为一体,无机械调谐元件,很适合高速动态测量。

摘要:建立了基于光纤Fabry-Perot(F-P)腔与光纤Bragg光栅(FBG)串联复用结构传感器的解复用数学模型,分析了串联复用中FBG与F-P腔光谱的叠加对各自解调的影响,得到了分离FBG与F-P腔光谱的方法,从而实现双参数测量高精度解调的目的,并采用基于扫描激光器的波长查询系统验证了该方法的有效性。实验结果表明,该解调方法可以消除串联复用时光纤F-P腔与FBG间的交叉干扰,光纤F-P腔的解调数据最大离散值小于0.2nm,FBG峰值反射波长测量数据最大离散值小于0.7pm。

摘要:以外延Ge薄膜为吸收区,在Si基上制备了Ge波导光电探测器。利用超高真空化学汽相淀积(UHV/CVD)设备,采取低温高温两步法,在Si(100)衬底上外延出厚度约为500nm的高质量纯Ge层。探测器采用脊型波导结构,Al电极分别制作在波导的台面上下形成背对背肖特基结。I-V特性测试表明,在-1V偏压下,暗电流密度为0.2mA/cm2。由于Si与Ge热失配引起外延的Ge薄膜受到0.2%张应变,减小了Ge带隙,光响应波长范围扩展到1.60μm以上。在70mW、1.55μm入射光照射下,测得光电流比暗电流高出近1个数量级。

摘要:根据CH4的光谱吸收特性,研究了一种基于比尔-朗伯定律的光纤CH4气体传感方法。采用1665nm的分布反馈式激光器(DFB-LD)光源,设计了一种带有环形器的反射式气室结构,实现了传感器小型化。实验结果表明,该方法可探测的最小CH4浓度约为10ppm,系统灵敏度较高且稳定性好。

摘要:提出了一种基于离散小波预处理的长距离双Mach-Zehnder(M-Z)干涉型振动传感器实时定位算法。在进行互相关时延估计前,首先利用离散小波分解寻找振动起始点,并提取出有效数据域,在显著提高运算速度的同时,有效降低了各类相干噪声和干扰引入的定位误差。利用总长30.498km的普通室外光缆进行了现场实验,结果表明,算法在2MHz采样率情况下达到了50m的定位精度,定位时间不超过1s。

摘要:采用真空热蒸镀技术,分别制备了结构为ITO/2T-NATA(25nm)/CzHQZn(10～25nm)/TPBi(35nm)/LiF(0.5nm)/Al、ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:x%CzHQZn(20nm)/Alq3(50nm)/LiF(0.5nm)/Al和ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:10%CzHQZn(xnm)/Alq3((70-x)nm)/LiF(0.5nm)/Al的3组有机电致发光器件(OLED)。器件中,CzHQZn既有空穴传输特性,又是黄光发射的主体。为了提高其发光效率,利用磷光敏化技术,研究了掺杂层中不同掺杂浓度和掺杂层不同厚度时器件的发光效率。结果表明,器件的效率随着掺杂发光层的厚度和掺杂浓度的变化而改变,当发光层的厚度为18nm时,CzHQZn掺杂浓度为10%的器件性能较好;在10V电压下,器件的最大电流效率达到3.26cd/A,色坐标为(0.4238,0.5064),最大亮度达到17560cd/m2。

摘要:利用低压化学气相淀积(LPCVD)技术研制了Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔,通过测试不同温度下的谐振曲线,得到了谐振腔双折射率差温度系数,进而利用琼斯矩阵法建立了谐振腔温度特性分析模型,分析了温度波动对谐振腔两个偏振态输出谐振曲线的影响。分析表明,研制的Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔芯片具有较好的温度特性,能在较大温度范围内避免温度波动带来的两个偏振态谐振谷的重叠现象。

摘要:设计实现了基于宽光源频谱分割密集波分复用无源光网络(DWDM-PON)的实验系统。针对于相邻信道和非相邻信道串扰,通过串扰理论模型分析、系统实验测试得出的丢包率和光谱图比较了二者的影响;对比了理论和实验中DWDM-PON系统的串扰功率代价。结果表明:在信道间隔为0.8nm、速率为125Mbit/s的情况下,相邻信道串扰带来的光功率代价约为0.2dB;相邻信道引起的串扰远大于非相邻信道引起的串扰,非相邻信道引起的串扰影响可以忽略。

摘要:采用激光烧结技术,制备出相对密度为97.5%的Sr1.86Ca0.14NaNb5O15(SCNN)无Pb压电陶瓷。最佳烧结条件为:激光烧结功率密度为1.99W/mm2;激光烧结时间为60s;激光功率密度升降速率为0.50W/mm2.min。与传统炉烧SCNN陶瓷相比,激光烧结SCNN陶瓷室温下1MHz的介电常数κ从1312增长到1419,机电耦合系数k33从17%增长到了27%,压电常数d33从60pC/N提高到93pC/N。扫描电镜(SEM)观测发现:与传统炉烧陶瓷相比,激光烧结SCNN陶瓷的晶粒尺寸较小,气孔较少,Na挥发较少;陶瓷片的X射线衍射(XRD)分析表明,激光烧结陶瓷的晶粒具有一定程度的取向生长。

摘要:研究了具有纳米结构的C60层对TiOPc电荷分离的影响。以ITO为基底,真空蒸镀TiOPc薄膜,再以真空蒸镀和电泳法分别制备C60薄膜,通过扫描电镜(SEM)观察到电泳法制备的C60电荷分离层表面具有约200μm的微结构。实验表明:TiOPc/C60器件在近红外区间的光电响应曲线与TiOPc的吸收光谱曲线趋向一致,且光伏响应随功率增加呈线性增强;具有纳米结构C60电荷分离界面的器件光电响应比具有平整C60界面的器件强60%左右,其原因在于作为电荷分离区域的TiOPc和纳米结构C60层接触的面积更大,提高了电荷分离的效率。

摘要:采用基于显微激光多普勒(MicroLD)技术的共振频率法,测量了纳米梁谐振器的残余应力。首先,根据梁的横向弯曲振动理论建立了轴向力作用下固支梁的振动偏微分方程,并根据轴向力的拉压性质解得方程的唯一解形式。随后,由被测梁的应力状况确定可采用最优化方法或数值迭代方法计算残余应力值,并提出结合有限元模态分析方法验证计算结果的正确性。最后,采用MicroLD测振系统对SiC-W固支梁谐振器的幅频响应特性进行了测试。计算结果表明,被测的一组梁的平均残余应力分散性较大,说明加工工艺不能消除结构内的残余应力,且不能控制残余应力的均匀性。

摘要:提出了一种基于动态形状的红外目标提取新算法。首先提出基于先验知识的动态形状概念以描述形变的时空相关性,用logistic主成分分析(PCA)将形状映射到低维度的潜变量子空间,并对潜变量变化趋势的建立自回归模型,通过模型预测指导分割过程。然后在马尔可夫随机场(MRF)的框架下将先验形状约束定义为从分割结果到先验形状间轮廓变换的距离,并结合目标的检测似然度信息统一为随机场势函数,再用GraphCut获取全局最优解分割。试验表明,该算法能够适应目标的外形变化,并能在目标被部分遮挡或难以从背景区分的情况下准确提取,鲁棒性较好,能够为机器视觉应用提供中级视觉的信息。

摘要:提出了一种新的非接触式发光二极管(LED)结温测量的相对辐射强度法。利用该方法对不同功率、不同封装材料、不同颜色的LED进行结温测量,并与正向电压法测得的结果进行比较。结果表明,相对辐射强度法能准确地确定其结温,采用硅凝胶封装的大功率LED,误差在4℃以内;而采用环氧树脂封装的直径5mmLED,当其结温不超过80℃时,误差在6℃以内。

摘要:针对基本遗传算法在解决实际最优化问题时可能存在的收敛速度慢、易于陷入局部最优解等问题,提出从适应度排序标定和混沌算子嵌入两方面进行算法性能的改进。前者避免了传统适应度值计算方法中较小目标函数值导致的具有过大适应度值的个体对种群进化方向的影响,使得种群始终能够保持恒定的进化压差促进最优解的搜索;后者则增强了遗传算法局部搜索的能力,从而提高了近似最优解向全局最优解转化的可能性。在此基础上,建立了一种基于混沌遗传算法的光纤布拉格光栅(FBG)轴向非均匀应变分布重构方法,仿真算例表明,混沌遗传算法有效改善了非均匀应变分布重构算法的收敛性能,提高了重构的精度。讨论了算法中相关参数的设置对非均匀应变分布重构精度的影响。

摘要:在交比不变原理基础上,提出了基于共面靶标的线结构光标定方法。对标定方法中各个计算过程、进行了鲁棒性分析,进而设计了相对应的平面靶标和实验流程。该方法可以降低图像处理过程所引入的误差,减少多次交比不变计算标定点所带来的累积误差,得到多组高精度的标定点,从而提高结构光系统的标定精度。定量实验结果表明,该标定方法可得到0.3334mm的测量精度。

摘要:优选了中心频率分别为6338.5895cm-1和6337.99cm-1的CO和CO2吸收谱线,使用一个激光器扫描经过该对谱线,在搭建的实验系统上实现了对CO和CO2的同时测量,实验结果表明,基于半导体激光吸收谱(DLAS)的CO和CO2检测下限分别为3σ=0.042%和3σ=0.022%,CO和CO2的线性相关系数分别为0.9999和0.9996,CO和CO2相互间干扰小于1%。现场测量结果表明,该技术能够较好地满足工业过程、机动车尾气和环保等的CO和CO2浓度同时测量的需要。

摘要:采用荧光猝灭法检测溶解O2浓度。以邻菲咯啉钌作为荧光指示剂,用溶胶-凝胶法制备含有荧光指示剂的敏感材料,采用塑料光纤作为传感和传光元件,传感头做成U型以提高灵敏度,采用相移法实现对荧光寿命的测定。通过实验得出,溶解O2浓度在10mg/L以下时,荧光指示剂的荧光寿命与溶解O2浓度呈线性关系,实验测得该传感器的检测下限是0.36mg/L,系统的灵敏度为0.02mg/L。

摘要:提出了一种可实现盲检测的相位密钥型傅立叶计算全息(CGH)数字水印方法,在生成数字水印傅立叶全息图的参考光中,加入经改进后的G-S迭代算法生成的二维相位密钥。理论分析和实验结果表明,由于该相位密钥的频谱分布为位置和强度不同的一系列δ函数,因而能够避免提取过程中宿主图像的频谱和水印共轭像对水印图像提取产生的干扰,从而能在保证水印质量和加密性能的条件下实现盲检测。

摘要:依据图像受到几何攻击时亮度值统计特性不变原理提出了一种基于统计量化的抗几何攻击图像水印算法。用二值序列作为水印,水印嵌入时,首先选取一段亮度值范围,然后根据一定的步长将其划分为小区间,每一水印位对应一区间,最后对亮度值进行量化,使每个区间的像素都被量化到一个亮度值上。水印提取时,首先统计每个亮度值的像素个数,然后按照嵌入时的方法选取亮度范围并且划分区间,从每个区间提取一位水印信息。实验表明,这种方法对图像缩放、旋转和剪切等几何攻击有很强的鲁棒性,对中值滤波、噪声等常规攻击也具有较强鲁棒性。

摘要:在有限脊波变换(FRIT,finite ridgelet transform)域,提出了一种用于图像内容认证的半易损数字水印算法。提取图像在FRIT时产生的均值信息作为图像内容特征,并由它生成认证水印。利用Bayesian最小风险函数估计选择FRIT系数,把认证水印嵌入这些系数。实验结果表明,此算法简便高效,能很好地区分图像内容的恶意篡改和偶然修改,并能确切指出篡改的位置。

摘要:对彩色图像的R、G和B分量分别进行位平面分割,对较低层位平面直接进行数据替换实现数据嵌入,对较高层位平面首先按位平面进行分块,然后根据每个块中的数据特征进行数据嵌入,通过控制高位平面数据减少数据嵌入后像素值的改变量,实现彩色图像大容量信息隐藏。实验表明,在彩色图像中数据隐藏量达到45%以上,峰值信噪比(PSNR)可保持在36dB以上。

摘要:提出了一种有区别方差嵌入(DVE,distinguishing variance embeddings)算法。算法建立在最大方差展开(MVU,maximumvariance unfolding)和拉普拉斯特征映射(Laplacianeigenmaps)的基础上,通过最大化非近邻点在低维空间中的距离在全局上展开嵌入流形,利用近邻点间的距离和约束有效保留了数据集的局部邻近关系。DVE算法也可以看作是对MVU算法的约束松弛改进。在易于可视化的模拟数据和具有嵌入流形结构的图像数据集上进行了实验,实验结果证明了算法的有效性。

摘要:基于多分辨分析,从特征的统计分布、特征能量以及特征变化方向等方面给出了图像的特征信息度量方法。理论分析表明,该方法具有科学性。实验结果显示,该方法不仅对遥感和医学类图像是可行的,而且对于自然图像,当特征信息保持较好的情况下峰值信噪比下降6～7dB时图像的视觉效果仍不会降低。

摘要:提出一种基于四树复小波包变换(QCWPT)复数高斯尺度混合(CGSM)模型的图像去噪新方法。含噪图像经多尺度QCWPT被分解成一个低频复数逼近子图和若干高频复数方向细节子图。在大尺度下,可认为低频逼近子图为信号复系数予以保留;对各尺度复数方向子图按照对数熵代价函数确定最优复小波包基。把能很好刻画小波系数边缘分布形状和局部邻域强相关性的高斯尺度混合(GSM)模型扩展到复小波域,新的CGSM模型具有很好刻画图像幅值和相位信息的能力,并利用该模型对复系数进行贝叶斯最小均方(BLS)估计,从而实现去噪目的。实验结果表明,无论是峰值信噪比(PSNR)指标还是视觉效果,本文方法的去噪性能均好于双树复小波变换(DCWT)、QCWPT和小波域GSM模型去噪,并且在有效去噪的同时,具有很好的图像边缘和细节保护能力。

摘要:提出了一种基于Curvelet变换的合成孔径雷达(SAR)与可见光图像融合方法,设计了一种有效抑制噪声并充分保留源图像重要特征的融合规则。采用偏差指数、相关系数及等效视数指标对融合效果进行评价。实验证明,该方法明显优于基于小波和Ridgelet变换的融合方法。

摘要:提出了一种改进的基于相位相关法的序列图像自动排序算法。首先利用改进的相位相关法计算出归一化相位相关度的峰值及峰值点坐标;然后利用峰值作为相关度准则判断2幅图像是否存在重叠部分,利用"最大"相关度求交自动确定头尾图像;最后利用峰值点坐标判断2幅相邻图像的位置关系。实验结果表明,该算法能有效地实现全景图像拼接中顺序混乱的序列图像的自动排序,避免了人工干预,具有实用价值。

摘要:将二维双树复小波变换(DT-CWT)与非抽样方向滤波器组(NSDFB)相结合,构造一种新的非抽样复轮廓波变换(NSCCT),并对其平移不变性作了相应证明。同时利用对称的正态逆高斯(NIG)分布先验概率模型和贝叶斯最小均方算法,提出一种基于NSCCT的图像去噪算法。实验结果表明,本文构造的NSCCT能够有效地抑制伪Gibbs现象,并且具有更丰富的方向分量,因而在图像的细节和纹理表现方面有一定的优势。

摘要:提出了一种图像去噪方法,将高斯尺度混合(GSM)模型引入非下采样Contourlet变换(NSCT)域,构造了基于NSCT分解系数的邻域模型,并利用Bayes最小均方(BLS)估计进行局部去噪。仿真实验结果表明,通过本文提出的方法能够有效去除高斯噪声,较完整地保持图像中的边缘等细节信息,在峰值信噪比(PSNR)提高与视觉效果上优于其它的去噪方法。实验结果验证了方法的正确性。

摘要:采用光偏转(OBD)测试系统对不同表面张力液体中激光空泡脉动特性进行了实验研究,探测了不同表面张力液体中空泡前2次脉动的全过程,分析了液体表面张力变化对空泡脉动特性的影响。结果表明:表面张力延缓了空泡的膨胀过程,加速了空泡的收缩,缩短了空泡脉动周期;表面张力越大,空泡对应的最大泡半径越小而收缩所能达到的最小泡半径亦越小;表面张力加强了空泡泡能的损失。

摘要: