摘要:提出一种基于聚乙烯醇(PVA)-Al薄膜的光 纤倏逝波耦合温湿度传感器研究,主要包括湿度 测量传感器和温度补偿传感器。湿度测量传感器是在单模光纤(SMF)熔融拉锥后的锥区涂覆 一层PVA湿敏材料制成,温度补偿传感器是在湿度测量传感器的表面镀覆一层金属Al薄膜制 成。实验结果表明:当锥区长为14.04mm、PVA涂覆层的厚为2.2μm时,湿度测 量传感器的湿度灵敏度为0.154dBm/%,温度 对它的影响为0.019dBm/℃,可实现湿度 50~98%的测量；当Al薄膜厚为168.63nm时, 温度补偿传感器的温度灵敏度为 0.019dBm/℃,通过实验装置能够实现对湿度 测量传感器的温度补偿。

摘要:为了提高布里渊光时域反射仪(BOTDR)的传感长 度和系统分辨率,分析了基于掺铒光纤放大器(EDFA)的BOTDR性能。研究表明,在被测光纤 中,反向泵浦的EDFA在增益和噪声指数方面优于正向泵浦；未使 用EDFA的BOTDR测得光纤长约为50km,而利用EDFA的BDTDR测 量的距离大于80 km；反向泵浦和正向泵浦的温度分辨率分别为0.5℃和1.0℃。结果表明 ,反向泵浦的BDTDR的性能高于正向泵浦。

摘要:采用高双折射光纤Sagnac环作为布拉格光栅(FBG )波长解调器,为消除温度变化引起 的测量误差,研究了一种基于参考光的Sagnac环双差动滤波器。介绍了Sagnac环双差动滤 波器工作原理,给出了滤波器输出双差动信号的数学表达式。理论分析了双差动滤波器的传 输特性和波长 解调特性,并进行实验验证。理论分析和实验测试的结果均表明,与常规 Sagnac环边缘滤波解调方法相比,本文的双差动滤波解调方法具有更高的灵敏度、更好的线 性特性 和温度稳定性,温度引起解调装置的测量误差从1.38nm/℃降低到1×10－3 nm/℃,温度稳定性提高了3个数量级。

摘要:制备了ITO/MoO₃(6nm)/Rubrene(30 nm)/C₇₀(30 nm)/BCP(6nm)/Al(150 nm)的PN结构和 ITO/MoO₃(5nm)/Rubrene(25 nm)/Rubrene:C₇₀(5nm)/C₇₀(25 nm)/BCP(6n m)/Al(150 nm)的PIN结构有机 太阳能电池(OSCs)。通过对两种器件进行热处理,研究热处理对OSCs性能的影响。实验表明 ,在热处理后,PN结构 和PIN结构器件的短路电流密度分别达到了3.526mA·cm－2和 5.413mA·cm－2,功率转换效率分别达到了 1.43%和2.09%。与未经过热处理的器件相比,PN结构和PIN结构器件的短路电流密度、 填充 因子、 功率转换效率分别提高了 19.0%、 7.1%、28.3%和4.8%、20%、24.1%。可见,热处理可以 提高Rubrene/C₇₀ OSCs的性能。

摘要:提出了一 种新型的聚合物波导电光调制器,同时利用了聚合物材料的Pockels效应和Kerr效应,在不 增加调制电压的 情况下,通过引入直流偏压增加了调制器的调制度,调制深度随着直流偏压的增加而增加 。采用峰-峰值 9.9V的调制电压、100V的直流偏压,利用po ckels电光系数γ₃₃仅 为4．052×10－14 m/V和二次电光 系数S₃₃为6．889×10－21 m²/V 2的聚合物材料制备了波导电光调制器,实现了7.54%的调制度。如果 采用具有 更高的分子极化率及电光系数的非线性共轭聚合物材料,可期待在更低的直流偏压和工作电 压情况下,得 到更高的调制深度。调制器的工作面积大,可以实现大面积光斑的调制。本文的聚合物波导 电光调制器适用于 激光脉冲喷丸强化与成形技术,通过调整调制器的直流工作偏压,能够实现激光光斑能量的 精细调节。

摘要:为了解决由于激光器腔面处的光吸收引起的腔面 光学灾变损伤(COD),采用无杂质空位扩散(IFVD) 法,研究了由SiO₂电介质层诱导的InGaAs/AlGaAs量子阱结构的带隙蓝移。使用等离子化 学气相沉积(PECVD)在InGaAs/AlGaAs量子阱的表面生长SiO₂电介质层；然后采用IF VD 在N₂环境下进行高温退火实验,从而实现量子阱混杂(QWI)。实验结果表明:蓝移量的大 小随退 火时间和电介质层厚度的变化而变化,样品覆盖的电介质层越厚,在相同的退火温度下承受 的退火时间越长,得到的蓝移量也越大。然而,在高温退火中的时间相对较长时,退火对 量子阱造成的损坏相当大。高温短时循环退火,能够在保护量子阱晶体质量的同时实现QWI 。通过在850℃退火6min下循环退火5次,得到了46nm的PL蓝移,且 PL峰值保持在原样品的80%以上。

摘要:提出了一种基于偏芯熔接(COJ)结构的光纤弯曲传 感器。传感器利用COJ结构,将部分纤芯光耦合 到包层中形成包层模,在输出端与纤芯模进行耦合形成干涉,并通过探测输出光谱的 波长漂移对 曲率进行探测。理论和实验表明,本文结构的弯曲传感器具 有较好的弯曲灵敏度以及较好的线性响应曲线,对长为55.6mm的传 感器,其弯曲灵敏度为－6.9nm/m－1;传感器长度会影响传 感器的弯曲灵敏度,长度越长,弯曲灵敏度越大。

摘要:设计了一种基于符号内频域平均(ISFA)的信道估计 算法,用于偏振复用光正交频分复用(PDM-O-OFDM)系统的信道估计和传输信道色散损伤的 均衡。算法采用凯撒窗函数对基于导频的ISFA算法进行改进,提高了信 道估计后处理的精度,改善了长距离PDM-O-OFDM系统的误码率(B ER)和光信噪比(OSNR)性能。通过仿真试 验,确定了算法的相关参数,分析了算法对长距离系统中色散损伤的均衡性能。仿真结果表 明,改进算法对于传输距离超过700km系统的均衡效果优于原算法, 其中900km处的OSNR代价比原算法 低0.35dB。

摘要:光组播中使用网络编码能提高组播吞吐量、均衡 网络负载和提高网络资源利用率,但会增加光组播 网络节点的光域计算开销和存储开销。由于缺少光RAM,光组播网络需要尽量减少光网络中 的编码操作次数,而光网络编码 链路的数目可以更好地反映出编码操作次数。因此,本文提出了基于改进遗传算法(GA)的最 小化编码链路算法。为了防止算法收 敛速度过快陷入局部最优,算法设计了动态变异的操作,根据每一代最佳个体的适应度的变 化情况确定变异概率；在算法 的迭代过程中改进新个体接受策略和局部操作,不仅能保证种群的多样性,也可以提高算法 的局部寻优能力。仿真结果表明,最小 化编码链路算法能够有效地解决光网络中最少网络编码链路问题,能够在较短的时间内找到 更少编码链路的网络编码信息传输方案。

摘要:针对微波与激光混合链路中继卫星在执行初始调 度方案过程中发生的各种动态扰动变化,分析研 究各类扰动特点,把不同扰动下的动态问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题。建立混 合链路中继 卫星动态调度问题的约束满足模型。提出基于启发式信息的动态调度算法对模型进行求解, 基于初始调 度方案的优良特性,极大降低动态调度复杂性。仿真结果验证了模型和算法的可行性,能够 有效解决微 波与激光混合链路中继卫星动态调度问题,对解决实际问题具有一定理论意义和现实意义。

摘要:白光LED不仅可以用来照明还可以作为通信系统的 光源,近年来随着光电器件性能的提高,室内可见光通信系统的研究成为热点。但照明用白 光LED受自身器件特性限制,有效带宽 仅为1MHz,为了在有限的带宽内提高通 信速度和通信质量,设计了一种预失真的四进制辐移键控(4ASK)调制方案。在系统的发射端 采用RC均衡和预失真电路,用以缓解 LED带宽不足的情况；通过模拟实验得到最优化的参数后,搭建了可见光通信(VLC)传输系统 的硬件电路。实验结果表明, 在1m的传输距离内,系统最快传输速率可达到20MHz/s,误码率(BER) 小于10－6。

摘要:利用溶胶-凝胶旋 涂镀膜法结合热处理工艺在FTO玻璃上制备了ZnO薄膜,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子镜 (SEM)对其晶相及表面形貌进行了 表征；以酞菁染料ZnPc和窄禁带半导体PbS量子点(Q-PbS)为敏化剂,分别制备了FTO/ZnO/ ZnPc电极、 FTO/ZnO/Q-PbS电极和FTOZnO/Q-PbS/ZnPc电极,结果表明,Zn Pc和Q-PbS对 ZnO纳米颗粒膜产生了良好的敏化作用,且两者的复合敏化效果最好；制备了FTO/ZnO/Q-Pb S/ZnPc为光阳极的染料敏化太阳能电池 (DSSC),在模拟太阳光 下,电池的开路电压为304mV,短路电流为1.42mA,光电转换效率为0.696%,填充因子为0.348。

摘要:为了更好实现ZnO材料在光电器件方面的应用,研 究了Ag/Au和n-ZnO薄膜的欧姆接触。通过半 导体特性分析系统测出欧姆接触的I-V特性曲线和采用挖补圆盘法测试了欧 姆接触的接触电阻率,研究了退 火温度对接触特性的影响。利用俄歇电子能谱(AES)研究了欧姆接触的微 观结构,比较了不同的金属电极的反射特性。结果表明,Ag(50nm)/Au(100nm)和n-ZnO薄 膜的欧姆接触在退火温度 为500℃时最好,欧姆接触电阻率仅为5.2×10－4 Ω·cm－2,且其反射特性比其它金属电极好。

摘要:采用高温固相法合成白光LED用红色荧光粉Sr0.7Ca0.3－2xMoO₄Eux 3+Nax⁺,对样品分别进行X射线衍射(XRD) 分析和荧光光谱的测定,讨论了不同掺杂量下合成的荧光粉的发光性质。XRD图谱分析表明 ,在1000℃下灼烧9h得到的样品为纯相的SrMoO₄。研究结果 表明,制备的Sr0.7Ca0.3－2xMoO₄:Eux³⁺Nax⁺荧光 粉可以被近紫外光(393nm)和 蓝光(464nm)有效激发；发射光谱中,在波长在611nm 和615nm处有很强的发射 峰,其中最强发射峰位于615nm左右,与Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁对应。进一步探讨Na⁺ 和Eu³⁺掺杂浓度对发光强 度的影响,得出Sr0.7Ca0.3－2xMoO₄:Eux 3+Nax⁺样品的发光强度比SrMoO₄:Eu³⁺Na⁺ 增强,当掺杂量x=0.07时, Sr0.7Ca0.3－2xMoO₄:Eux³⁺ Nax⁺样品在波长614nm处发光强度最强。最后测试计算样品 在393nm紫外激发下的色坐标, 当Eu³⁺和Na⁺的掺杂量x=0.02时,样品红色显示最强。 研究结果 表明,所合成的红色荧光粉S r0.7Ca0.3-2xMoO₄:Eux³⁺Nax⁺新型红色荧光粉适合在白光LED中应用 。

摘要:针对传统冲击监测系统存在无法定位多源冲击、 组网难和精度低等问题,设计了一种基于光纤Bragg光栅(FBG)传感网 络和时间反转聚焦成像冲击定位方法。在分析时间反转聚焦成像定位原理的基础上,建立由 4个FBG组建的传感网络监测 系统,通过窄带激光边缘滤波实现信号解调。利用Shannon小波变换提取特定频率的窄带信 号,并计算信号模值及速度。通 过建立时间反转聚焦模型实现多源冲击搜索定位及成像,并在监测区域为400mm×400mm的航空铝合金板结构上进行验证。 结果表明,本文方法可实现冲击定位,定位误差小于15mm,为冲击 监测提供了一种新的高 精度方法。

摘要:提出一种基于一维经验模态分解(EMD,empirical mode decomposition) 的像素匹配方法,应用于在线三维面形测量。首先由计算机产生一固定正弦光栅条纹图,利 用DLP投影仪 投射到被测物体表面,物体在线运动将产生等效相移,由CCD相机采集5帧任意步长的受物 体面形调制的 变形条纹图。由于物体的运动使得几帧变形条纹图中的物体像素不对应,因此需要对变形 条纹图进行像 素匹配。通过对采集到的5帧变形条纹图进行一维EMD,可以得到与待测物体形貌变化 一致的模态图 像分布,然后通过大津法对其进行二值化处理,并截取可靠性较高的部分作为像素匹配模板 进行像素匹配, 计算出相应的等效相移量。最后利用五步非等步相移算法解相,并恢复出被测物体的三维形 貌。计算机仿真与实验验证了本文方法的有效性。

摘要:基于交流磁-光调制及频谱分析原理,实现了对交 流磁-光调制大角度检测。首先从频谱结构图的角度分析了大角度的检测过程, 得出利用本文方法检测的交流调制角 度不受角度周期性影响的结论；其次采用相对频谱幅度的方法实现对特定范围内的大角度进 行检测,同时分析了检测 灵敏度和相对误差。采用了差除和的信号处理技术消除了光源 发光功率不稳定以及光强吸收等误差因素。本文技术将在相关领域具备较好的应用潜力。

摘要:基于双频栅线法的三维测量系统因其相位的过程不 易受到噪声干扰而被广泛应用于三维轮廓测量领域。针对当测量对象为 钛合金叶片时,因叶片主体颜色和参考平面颜色对比度太低而引起的叶片连续相位图与背景 图像难以区分的问题, 提出两步去除背景法:首先将参考平面预置为黑色背景,以增大参考平面与钛合金叶片的颜 色对比度,实现有效区 分二者的目的；然后结合Matlab软件中的imcrop图像切割函数,进行有效包裹叶片的变形 光栅条纹图像的自动截取,进而运用双频栅线法进行相位展开,最终得到完整的叶片连续相 位图。实验结果证明,所述方法不仅可以有效地区分开叶片连续相位图与背景图像,从而将 背景图像完整去除,同时也提高了整个三维测量系统解相位的精度。

摘要:针对现有动态背景下目标分 割算法存在的局限性,提出了一种融合运动线索和颜色信息的视频序列目标分割算法。首先 ,设计了一种新的运 动轨迹分类方法,利用背景运动的低秩特性,结合累积确认的策略,可以获得准确的 运动轨迹分类结果； 然后,通过过分割算法获取视频序列的超像素集合,并计算超像素之间颜色信息的相似度； 最后,以超像素为节 点建立马尔可夫随机场模型,将运动轨迹分类信息以及超像素之间颜色信息统一建模在马尔 可夫随机场的能量函 数中,并通过能量函数最小化获得每个超像素的最优分类。在多组公开发布的视频 序列中进行测试与对 比,结果表明,本文方法可以准确分割出动态背景下的运动目标,并且较传统方法具有更高 的分割准确率。

摘要:为了提高H.264中帧内预测压缩编码效率,提出一 种适于航空面阵CCD相机应用的H.264的新的帧内预测模式。 其基本思想为:一个块中的每个像素预测值使用周围像素和权重 采用一个N阶线性预测器计算得到, 而权重值是由重构像素中与待编码像素的邻近块计算得到,可参考的邻近块使用l₁范数评估。而权重值并不需要传 输到解码器中而耗用大量时间。在H.264参考软件JM17.6上的实验结果表明, 本文提出的帧内预测算 法具有很好的率失真(RD)性能,与标准H.264帧内预测算法比较,对于图像而言,PSNR增加了0.57～0.17dB,比特率减少了 9.71~3.94%；对于CIF格式视频序列,PSNR增加了0.05~0.14dB ,比特率减少了1.23~1.52%；对于720p50格式视频 序列,PSNR增加了0.01~0.05dB,比特率减少了0.25~0.47%。因 此,本文算法非常适于航空面阵CCD相机的应用。

摘要:多视点视频加深度(MVD,multi-view video plus depth)的编码格式包含多个纹理视频序列及其对应的 深度图,深度图与对应的纹理视频具有相 似的边缘信息。 传统的编码模式不考虑两者的联系,单独编码导致复杂度高、编码时间过长。因此,合理 利用深度图与 纹理图的相似性进行编码,可以有效降低编码复杂度,同时应该确保编码质量不受影响。本 文利用深度图 的这一特点辅助纹理视频的编码,提出一种帧间快速模式选择算法,充分利用深度图与纹理 图之间的相似 性,建立一种联合复杂度模型,根据模型得到每个宏块的复杂度。对于复杂度低的宏块,在 计算率失真代 价之前跳过编码中一些不必要的模式,从而降低编码复杂度。实验表明,本文提出的快速模 式选择算法,在保 证率失真性能基本不变的情况下,能减少60.57%的编码复杂度,并最 高能减少80.64％的编码时间。

摘要:根据腔量子电动力学(QED,quantum electrodyna mics)原子的演化规律提出腔QED内新颖的量子隐写协议,其隐藏容量高达4bit。协议通过 腔QED中任意两个Bell态纠缠交换,建立一个隐藏信道传送秘密信息。协议不需将多粒子量 子纠缠态作为量子资源,也不涉及关于多粒子量子纠缠态的纠缠交换和量子测量。分析表明 ,本文协议能够抵抗截获-重发攻击、测量-重发攻击和纠缠-测量攻击,具有良好的安全 性。

摘要:提出了一种基于帧内预测模式的HEVC视频信息隐 藏算法。在预测编码过程中,针对纹理复杂 度高的帧内4×4亮度块调制预测模式,利用拉格朗日率失真模型自适应选取帧内编码模式, 以决定是否嵌 入隐秘信息。为了降低因信息隐藏导致视频质量下降,将最优预测模式变为与隐秘信息奇偶 性相匹配的模 式中率失真开销最小的预测模式,信息的提取过程只需对码流中的预测模式解码即可。实验 仿真结果表明, 本文算法能很好地保证视频质量,对视频流的码率影响很小。

摘要:根据点状目标在图像空间呈现的局部峰值或极小 值区域一般具有全向对称和高斯分布特性,提出一种 新颖的旋转线扫描算子对点目标的截面进行特征分析,并结合局部峰值分析和梯度信息,实 现点目标的检 测与分割。实验结果表明,本文算法对点目标外观如大小、局部的对比度和灰度变化具 有良好的适应 性；在手机隔板砂粒检测中,算法检测准确率达到0.993；而在视网 膜眼底图像微脉瘤病变检测中,在可 临床接受的误判率(1.08FP/image)前提下,检测准确率为0.42。大量 实际图像测试表明,本文算法具有良好的检测性能和鲁棒性,并且节约资源和时间成本。

摘要:为提高在线学习目标跟踪的实时性和准确率,结 合压缩感知理论,提出一种将距离度量学习(DML)运用到 目标跟踪的算法。首先,根据所选定的目标位置分别提取目标和背景样本集,运用随机投影 理论对样本的 Harr-like特征进行压缩；然后,用压缩后的低维特征向量集训练度量矩阵；最后,在新 的一帧中抽取目 标和背景的样本,用训练得到的度量矩阵计算已知目标和样本间的Mahalanobis距离,距离 最小的样本的 位置就是所要跟踪的目标的位置。对不同视频序列的测试结果表明,用压缩特征表示目标, 使特征计算的 计算量压缩到原来的1/4,减少了特征计算的时间；用训练后的度量矩阵计算目标位置,即 跟踪器能够根据目标的不断变化自适应调整参数,提高了跟踪的准确率。

摘要:为了提高空间CCD相机图像NAND闪存存储可靠性 ,提出一种基于QC-LDPC码的NAND闪存纠错算法。首先, 分析了NAND闪存纠错信道模型；然后,根据闪存特点提出了一种基于QC-LPDC(1056,4)码的NAND闪存纠错算法, 为了加快编码效率提出了校验矩阵构造和高效编码方法,设计的校验阵均是0和1,只有移位 和加法运算,非常适合硬件实 现；最后,使用地面检测设备对闪存纠错算法进行了试验验证。结果表明,闪存纠错算法能 快速稳定、可靠地工作,计算复 杂度比较低,算法复杂度仅具为O(N)；算法纠错能力高,误码比(BER)为10－6时,本文算法比RS码多0.47dB编码增益；使用65nm CMOS 单元库,系统工作频率为250MHz时解码器数据吞吐率达到7.2Gbps ；低误码平层,在误比特 率为10－8时未出现误码平层。本文的NAND闪存纠错算法满足 了空间相机图像存储系统的应用。

摘要:结合人眼视觉特性,提出一种面向人眼视觉的图 像增强算法。在保持原图像所有像素灰度大小关系不发生倒 序的前提下,以人眼可分辨的像素对数作为目标函数。为使目标函数实现最大化,首先根据 人眼亮度阈值特性测试 指定显示器的人眼最多可分辨的灰度级数；然后结合图像本身的灰度级数与人眼最多可分辨 的灰度级数使用一种动态 规划灰度级合并算法,使得灰度合并后图像中包含的灰度级数不多于人眼最多可分辨灰度级 数；最后对合并后的灰 度按人眼视觉亮度阈值特性做一一映射。本文算法充分考虑了图像观测过程中人眼感知与 显示器显示亮度,具有明确的目标函数,图像增强效果优于目前常用算法。

摘要:提出了一种基于非负稀疏字典学习的图像修复算法 ,在非负矩阵分解(NMF)的目标函数中增加稀 疏约束项,再通过稀疏编码和字典更新两步迭代学习得到训练样本的非负字典,稀疏编码采 用的是非负 正交匹配追踪(OMP)算法,字典更新则类似经典的KSVD算法；最终根据字典通过光滑L0范数 算法得到待修复图像的稀 疏系数,进而实现图像的修复。图像修复实验结果表明,本文算法能够对不同类型缺失的图 像做到较好的修复,修复的视觉效果和技术指标都优于当前主流算法。

摘要:针对目前路面图像滤波算法复杂度高且难以耦合噪 声抑制和信号平衡的缺点,提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)域压缩采样的滤波 算法。首先,使用NSCT对含噪路面病害图像进行分 解,得到变换后的低频子带系数和高频子带系数；然后,对高频子带系数建立压缩感知(CS) 去噪模型,并采用伪随机傅里叶矩阵 对系数进行观测,之后使用分裂Bregman迭代方法对系数进行重构,得到去噪模型重建后的 高频子带系数；最后,采用逆NSCT对低频子带系数和高频子带系数进行重构,得到滤波后的 图像。实验结果分析表明了本文算法的有效性。

摘要:针对传统局部二值模式(LBP)及其扩展方法往往会将具有不同视觉特征的局部邻域赋予相同二值模式值的问题, 提出了一种新的凹-凸LBP划分方法。首先通过选择最优参数将具有相同二值 模式值的邻域划分为凹凸两类, 然后分别统计每类特征并组合在一起进行纹理分类。为验证新方法的性能,实验采用3个在 纹理分析领域广泛应用的 图像库进行分类实验,结果表明,本文方法明显提高了传统LBP方法的分辨能力。

摘要:压缩感知基于信号的稀疏性或可压缩性,能够以低 于奈奎斯特采样率的频率进行采样, 从而直接获得压缩后的采样信号。本文将压缩感知的思想应用于医学图像,对已获得的图像 进行压缩采样, 以降低医学图像的存储空间。基于正交匹配追踪思想,提出分块双阈值正交匹配追踪方法, 根据图像不同 区域信息量的不同,采取分块处理并加入采样阈值,针对不同子图像块采取不同采样率,提 高了采样效率； 同时,在重构时加入判断阈值,可降低重构效果对采样阈值的依赖,减小了由于图像的特殊 性或人为经验 不足而使得采样阈值选取不当对图像重建质量的影响。实验表明,本文方法能够以较低的采 样率实现较高的重构精度。

摘要:为了提高光学计算层析技术(OCT)对热流场的 诊断能力,采用非线性自适应 迭代重建算法(NAIRT)重建热流场的截面温度分布。应用准直激光束扫描 待测热流场,应用双光栅衍射获得莫尔条纹。为了获得层析投影数据,对莫尔条 纹进行了包括傅立叶变换、数字滤波、逆傅立叶变换、相位分 析和截面提取,最终获得扫描光线偏折角信息,即层析投影。应用NAIRT对偏折角 迭代重建热流场的折射率分布,应用G_D变换进一步转换为温度分布,从而 获得热流场的截面温度层析信息。结果表明,NAIRT不仅能精确重建实验热流场的截 面温度分布,还可以层析热流场的任意截面。所以,NAIRT能够有效诊断热流场。