摘要:在基于弱光栅阵列增强的相位敏感光时域反射技 术(Φ-OTDR)传感系统中,通过以弱光栅阵列(FBG)的反射信号代替传统Φ-OTDR中的瑞利散射信号,并通 过匹配干涉仪来解调出相位变化,实现分 布式测量。本文研究了弱光纤光栅阵列对Φ-OTDR振动传感系统 信噪比(SNR)改善的效果,并分析了随 之带来的串扰影响。实验结果表明,相比于传统Φ-OTDR传感系统,采用约－35 dB反射率弱光栅阵列增强 的Φ-OTDR传感系统有着更低的相位噪声水平,信噪比提高了33 dB；由于弱光栅阵列中的串扰影响,在 光纤2.4 km处的噪声水平相比于入射端上升了18 dB,但仍然好于无光栅阵列的Φ-OTDR系统。

摘要:设计了一种基于串联双环谐振器的4×4无阻塞波长选择路 由器。构成该路由器的串联双环谐振器具有良好的箱型滤波曲线,SOI脊波导截面尺寸为波 导宽度450 nm, 高度220 nm,脊高60 nm,微环半径为10 μm,实验可得其3dB带宽为0.3 nm,消光比为 35 dB,带内功率起 伏只有0.1 dB,为实现该路由器的功能提供了很好的实验基础。该波 长选择路由器有九种非阻塞线路,能够 实现四种广播模式路由,其可作为基本光学交换单元,级联多个路由器来构建更强大的片上 光网络。

摘要:在由分布式光纤传感器构成光纤周界报警系统中 ,针对大规模、高分辨率的光纤振动信号在采样、传输、存储和重 构过程中会受到网络带宽、存储容量等限制问题,提出基于自适应小波包的光纤传感器信号 压缩感知方法。首先,采用小波 包对光纤振动信号进行多层稀疏变换,通过求取小波包系数的数学期望来选取初始置零阈值 ；然后,对光纤振动信号进行重 构并求取重构信号精度,再根据信号的重构精度采用迭代计算方法求取小波包系数的最佳置 零阈值,使光纤振动信号在满足 重构精度的前提下具有最高稀疏度,实现信号的自适应压缩感知；最后,根据光纤振动信号 的特征,采用K-SVD算法训练 得到过完备字典,结合正交匹配跟踪方法完成光纤振动信号的高精度重构。大量实验证明, 与传统压缩算法相比较,新方法的各方面性能均得到较大程度 提高。

摘要:采用光学腔对用于原子冷却的窄线宽激光频率稳 定非常重要。本文提出一种三镜结构的环形光学谐 振腔,基于入射激光与该腔的模式优化匹配,获得了线宽小于1MHz的稳频参考。首先通过 基模高斯光束 在空间的传播规律得到激光腰斑大小100 μm,并基于光学矩阵变换 规律得到该环形腔的光腰尺寸为247.6 μm 且位于两平面反射镜之间,然后通过高斯光束通过透镜的腰斑变换规律,提出采用焦距186 mm,且位于距 离光学腔光腰位置382 mm的匹配透镜实现两者的优化匹配。通过实验 ,最终获得线宽0.7 MHz的腔透射信 号,也即锁频参考线,相比较于200 mm两镜短腔1.5 MHz的线宽,具 有明显优势。对激光与环形光学谐振腔的优化匹配研究有利于冷却激光线宽的优化工作。

摘要:基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PE DOT:PSS)/氧化石墨烯(GO)混合溶液,利用旋涂法制 备了高电导率透明阳极,并采用硫酸(H₂SO₄)浸渍处理的方式,使其导电特性进一步 增强。采用最佳方式 处理的PEDOT:PSS/GO混合薄膜在厚度为40 nm时,其方阻为80 Ω/□,在550 nm时的透过率达到87.7％。 基于表面形貌的AFM图,吸收光谱和拉曼光谱,在少量氧化石墨烯掺杂和硫酸处理后,PSS －和PEDOT⁺链 相分离,使得PEDOT:PSS的结构发生了变化,提高了混合薄膜的电导率。与ITO和纯PEDOT: PSS分 别作为阳极的OLED器件相比,采用优化的PEDOT:PSS/GO混合薄膜作为阳极时的OLED器件具有 最低 的启亮电压和最高的电流效率,其最大亮度是纯PEDOT:PSS作为阳极的OLED的1.7倍。较高 的透过率, 电导率和HOMO能级,尤其是表面形貌的改变都有利于PEDOT:PSS/GO阳极OLED器件性能的改善 。

摘要:理论提出并仿真研究了采用铌酸锂-马赫曾德尔 调制器(LN-MZM)和高非线性光纤(HNLF)中四 波混频(FWM)效应产生18倍频光载毫米波的光载无线通信(ROF)系 统。在中心站(CS),通过调节 LN-MZM的直流偏置电压和调制深度,射频(RF)信号间的相位差,产生±3阶边带,再利 用强度调制器 将基带数据调制到－3阶边带上,耦合后的两个3阶边带经光纤发送至基站(BS)。在基站 ,将耦合后的±3阶边带送入HNLF,经过FWM后生成±9阶边带,经滤波后在光电检测器中拍频得到18倍频 电毫米波信 号。仿真结果表明,采用3.3 GHz的RF信号,可产生频率为60 GHz的光载毫米波。2.5 Gb/s信号经光纤传 输40 km后,信号质量仍然良好。还研究了HNLF的输入光功率和长度 对系统性能的影响,得到了系统性能最佳的条件。

摘要:在相位测量轮廓术中,相位高度映射是通过对若干 已知平面的高度和相位来完成系统标定。其中四 平面法所需数据量最少,但是单向相位高度映射在进行高度重建时,相位差越接近于0,则 重建高度误差越 大。为此提出一种基于虚拟参考面的相位高度映射法,即通过在原四平面基础上增加一个预 设高度的虚拟 平面,再拟合得到其相位分布,进而计算出适合于整个标定空间的系数表a、b 、c,从而显著提高物体三维 重建精度。实验结果证明了该方法的可以有效地减小映射高度误差,测得单向相位高度映射 法物体重建相 对误差低于4.76×10－2 mm,虚拟参考平面相位高度映射法物 体重建相对误差低于7×10－3 mm,平面测量均差低于5×10－3 mm。

摘要:单阶段多框架目标检测算法在目标检测领域取得 了成功的应用,但其针对公共数据集中船舶检测的平均精度明 显低于其它刚体类目标类别,同时现有公开数据集中的船舶数量较少且类别单一。为提高检 测精度,提出一种基于改 进VGG网络的单阶段船舶检测算法,在原有VGG底层网络的基础上加入异步卷积和最大池化的 交替连接结构,保证 实时处理的同时提高船舶检测的平均精度。为增加训练所需的船舶数量和类别,广泛收集互 联网中包含船舶的图片, 建立了包含22507个船舶目标的数据集,其中6902个目标标签细分为七类船舶。实验将公开数据集VOC2007和 VOC2012中的图片缩小至300训练后,SSS D在VOC2007test中的平均检测精度均值可达79.3%,平均检测速度 超过40 fps。通过迁移参数的方法,在自建数据集中训练后,对大类 船舶检测的平均精度超 过84%,对七类船舶检测的平均精度均值超过89%,领先现有同类船舶检测 算法。

摘要:提出了一种基于光纤法布里-珀罗低相干干涉的 绝对距离测量系统,不仅能对绝对距离进行测 量,而且还能对温度、压力、应力等量进行绝对测量。系统利用闪耀光栅将来自法布里-珀 罗干涉仪的低相 干干涉信号进行散射,使不同波长的干涉信号由线阵CCD 不同的像元探测。利用CCD探测到 的干涉信号 相邻波谷的波数差得到法布里-珀罗干涉仪的腔长,从而实现绝对距离测量。与其它低相干 干涉测量系统相 比,此系统无需扫描干涉仪的光程,一次成像即实现测量。测量系统简单,测量速度快,对 静态物理量和 动态物理量都能进行测量。系统的光纤结构使得它还能进行远程测量。实验结果表明系统对 绝对距离测量的分辨率可达3.317 nm,10次重 复测量的标准差为10.7 nm。

摘要:针对AIS混合信号的混合位置估计问题,改进了 传统双窗检测法。混合 信号混合部位和未混合部位在幅度和频率上存在明显差异,通过混合部分与未混 合部分到达窗内的能量比值来估计重叠段与未重叠段的始末位置,对传统估计信 号起始位置的判决函数进行了改进,估计精度更高。仿真表明,相较于传统双窗 检测法,本文能够准确估计出混合信号的重叠始末位置。

摘要:观看光栅3D显示的机理和人眼视觉生理存在矛盾 ,观看时间稍长将引起头痛、眼胀、复视等视疲 劳症状,选择恰当的生理指标对视疲劳进行客观评价对其预防和消除具有重要意义。本研究 探讨观看光栅 3D显示对双眼视功能参数的影响。通过视觉检查筛选出24名被试者,并随机分成两组进行 30分钟持续观 看光栅3D显示2D视频和3D视频的实验。在观看实验前后分别对被试者进行视功能参数—双眼 融合范围、 AC/A值和CFF值的测量,并完成视疲劳和视觉诱导晕动症主观问卷。实验验证了融合范围 、AC/A值和 CFF值都随着视疲劳和VIMS的加剧而降低。2D组观看前后融合范围无差异,3D组观看前 后融合范围有 显著区别,而2D组和3D组的AC/A值和CFF值在观看前后都有显著差异。3D观看前后融合 范围、AC/A 值、CFF值降低幅度均比2D更大。实验结果表明,3D比2D造成了更严重的视疲劳和VIMS ,而晕动症是导致观看光栅3D显示不舒适的主要原因。

摘要:为了在滤除椒盐噪声时更好的保护图像特征信息 ,利用分数阶积分算子、梯度信息和SVM 设计了一种滤波方法 FG-SVM。先设计PCNN噪点检测模型,将检测的噪点及信号点对应位置分别标记为1和0, 生成标记图像；然后根据标 记图像,在噪声图像上对每一个以信号点为中心的5×5区域,用中心 点周围的像素灰度信息、分数阶积分算子及梯度信 息构建训练样本,训练SVM获得去噪模型；再取以噪点为中心的5×5 区域构建测试样本,作为SVM去噪模型的输入来 估计区域中心的灰度值；最后用SVM的估计值取代噪点的灰度值,得到去噪图像。仿真试验 表明,分数阶积分阶次取 1.7时,能获得最好的去噪效果。对含噪 1%的Lena、Pepper及Camer.去噪,FG-SVM 的PSNR比MPCNN分别提高了[4.19,3.64]dB,且去噪图像的边缘细节清晰。

摘要:为提高局部模糊聚类算法(WFLICM)对噪声图像 分割的抗噪性,克服模糊聚类图像分割算法对初 始聚类中心的敏感性及易陷入局部最优问题,在WFLICM算法的基础上提出一种基于粒子群 优化的融合 局部和非局部空间信息的模糊聚类图像分割算法(PSO-WMNLFCM)。首先,利用粒子群优化 算法的全局 寻优能力得到最优粒子,并以此粒子作为模糊聚类算法的初始聚类中心。其次,用像素的非 局部空间信息 替换模糊因子中的局部邻域值,产生新的目标函数。最后,由拉格朗日乘子法最小化目标函 数,得到隶属 度和聚类中心的更新公式,从而完成图像分割。仿真结果表明,PSO-WMNLFCM算法相比于 模糊局部聚 类(FLICM)算法、局部模糊权重(WFLICM)算法、非局部模糊聚类(NLFCM)算法、非局部模 糊聚类 (MNLFCM)算法、基于粒子 群的局部模糊聚类(PSO-FLICM)算法的划分系数提高了20.92%,20.51%,24.84%,1.44%,23.28%左右。

摘要:本文提出基于多视点多曝光图像的立体高动态范围图像合成算法。首 先,考虑多视点多曝光 图像以及相机响应函数曲线的特性,提出一种虚拟曝光图像绘制算法,将不同曝光的图像绘 制到同一视点；然后, 为了使绘制曝光图像保留更多细节和结构,需要对绘制虚拟曝光图像进行空洞填补及边缘修 复,故引入了边缘差值 掩膜图,对图像边缘信息进行校正平滑处理；最后利用绘制的虚拟曝光图像合成立体高动态 范围图像。实验结果表 明,获得的绘制曝光图像与参考曝光视点图像之间的结构相似性高达0.99以上,且合成的 高动态范围图像质量高。