物理學(xué)

C摻雜銳鈦礦相TiO吸收光譜的第一性原理研究

徐凌，唐超群，戴磊，等

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物理學(xué)

C摻雜銳鈦礦相TiO2吸收光譜的第一性原理研究

徐凌，唐超群，戴磊，等

為了研究N摻雜對銳鈦礦型TiO2電子結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而揭示N摻雜導(dǎo)致銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度變小的機(jī)理，對N摻雜TiO2進(jìn)行了基于密度泛函理論的第一性原理研究。通過對能帶、態(tài)密度及電子分布密度圖的分析，發(fā)現(xiàn)在 N摻雜后，N原子與Ti原子在導(dǎo)帶區(qū)，發(fā)生了強(qiáng)烈的相互關(guān)聯(lián)作用，致使Ti原子3D軌道上的電子向N原子2P軌道發(fā)生移動，使得導(dǎo)帶降低了，從而使得TiO2導(dǎo)帶的禁帶寬度變小。理論預(yù)測可以發(fā)生紅移現(xiàn)象，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析，理論與實(shí)驗(yàn)基本相符。

N摻雜；銳鈦礦型TiO2；電子結(jié)構(gòu)

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2007，56（2）： 1048-1053入選年份：2012

強(qiáng)非線性發(fā)展方程孤波近似解

莫嘉琪，張偉江，何銘

摘要：研究了一個強(qiáng)非線性發(fā)展方程。利用變分原理，首先構(gòu)造了相應(yīng)的泛函。選取LAGRANGE乘子，再用廣義變分迭代方法得到了孤波的任意次精度的近似解。

關(guān)鍵詞：發(fā)展方程；非線性；孤立子；近似方法

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2007，56（4）： 1843-1846入選年份：2012

He-HF體系勢能模型對散射截面影響的理論研究

余春日，汪榮凱，程新路，等

摘要：用BFW勢函數(shù)擬合在CCSD（T）aug-cc-pVQZ理論水平下計(jì)算的HE-HF相互作用能，獲得了HE原子與HF子相互作用的各向異性勢，并與其他勢模型進(jìn)行比較，驗(yàn)證了擬合勢的可靠性；然后采用量子密耦（Close-Coupling）方法分別計(jì)算了HE-HF碰撞體系在五種不同勢能模型下的微分散射截面、分波散射截面和總截面，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的比較和分析。研究表明：勢能球平均零點(diǎn)能位置、勢阱深度、排斥勢的強(qiáng)度以及勢能在勢阱附近的方向性都對散射截面有較大影響。

關(guān)鍵詞：勢能模型；密耦方法；散射截面

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2007，56（5）： 2577-2584入選年份：2012

紅外凝視成像系統(tǒng)中的光學(xué)微掃描技術(shù)

吳新社，蔡毅

摘要：簡要介紹了國內(nèi)外微掃描技術(shù)研究情況，討論了用于凝視焦平面探測器的微掃描技術(shù)原理和分類，按伺服電機(jī)驅(qū)動和壓電陶瓷驅(qū)動兩種形式，分析了微掃描技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)和信號讀出方式，最后總結(jié)了微掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：光學(xué)微掃描；紅外成像；凝視；紅外焦平面探測器

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2007，26（1）： 10-14入選年份：2012

基于場景模型的熱紅外遙感成像模擬方法

楊貴軍，柳欽火，黃華國，等

摘要：為實(shí)現(xiàn)升空后運(yùn)行的衛(wèi)星的整體性能處于最佳狀態(tài)，通常在衛(wèi)星發(fā)射前，采用計(jì)算機(jī)仿真的方法對從地表到影像獲取的整個遙感物理過程進(jìn)行模擬。針對現(xiàn)有模擬方法不能全部采用輻射傳輸、成像等物理模型，實(shí)現(xiàn)大場景、復(fù)雜地表覆蓋情況下的熱紅外遙感成像模擬，在基于場景模型的熱紅外遙感成像模擬基礎(chǔ)上，將模擬系統(tǒng)分為地表場景模擬、大氣作用模擬及傳感器成像場景，重點(diǎn)對模擬各場景所涉及的物理模型和算法進(jìn)行了綜述和分析，并初步構(gòu)建了大場景、復(fù)雜地表覆蓋下模擬的技術(shù)框架，是對熱紅外遙感成像模擬的一種全新而有益的嘗試，對相關(guān)研究工作也有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：熱紅外遙感；場景模型；成像模擬；輻射傳輸

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2007，26（1）： 15-21入選年份：2012

一種背景自適應(yīng)調(diào)整的弱點(diǎn)目標(biāo)探測算法

管志強(qiáng)，陳錢，錢惟賢，等

摘要：針對因復(fù)雜背景導(dǎo)致低信噪比的弱點(diǎn)目標(biāo)探測率降低的問題，首先分析了從紅外圖像中探測弱點(diǎn)目標(biāo)時，由于復(fù)雜和緩變背景下潛在目標(biāo)探測率不同，而導(dǎo)致目標(biāo)探測率降低的理論依據(jù)；并在該分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于背景自適應(yīng)調(diào)整的紅外點(diǎn)目標(biāo)探測算法。該方法利用魯賓遜（Robinson）保護(hù)濾波器從經(jīng)過預(yù)處理的圖像中提取潛在目標(biāo)；通過復(fù)雜背景模糊隸屬度函數(shù)將圖像映射到模糊特征平面，并由該特征平面計(jì)算背景調(diào)整因子，以對提取的潛在目標(biāo)進(jìn)行加權(quán)調(diào)整，從而降低了復(fù)雜背景的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法可以顯著提高復(fù)雜背景下紅外點(diǎn)目標(biāo)的檢測概率，并且能夠探測出信噪比為1的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：圖像處理；紅外技術(shù)；目標(biāo)檢測；背景自適應(yīng)調(diào)整；Robinson濾波器

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2007，27（12）： 2163-2168入選年份：2012

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)隨機(jī)并行梯度下降控制算法仿真與分析

楊慧珍，李新陽，姜文漢

摘要：隨機(jī)并行梯度下降算法能不依賴波前傳感器直接對系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化。以32單元變形鏡為校正器，采用隨機(jī)并行梯度下降算法建立了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)仿真模型。通過分析該系統(tǒng)對靜態(tài)波前畸變的校正能力，驗(yàn)證了隨機(jī)并行梯度下降算法的收斂性；討論了算法增益系數(shù)、隨機(jī)擾動幅度與收斂速度的關(guān)系，并指出通過算法增益系數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整可以改進(jìn)算法的收斂速度。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)光學(xué)；隨機(jī)并行梯度下降算法；數(shù)值仿真；變形鏡；收斂

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2007，27（8）： 1355-1360入選年份：2012

一種基于非采樣Contourlet變換紅外圖像與可見光圖像融合算法

張強(qiáng)，郭寶龍

摘要：針對同一場景紅外圖像與可見光圖像的融合問題，提出了一種基于非采樣 Contourlet變換（Nonsubsampled Contourlet Transform，NSCT）圖像融合算法。算法首先采用NSCT對源圖像進(jìn)行多尺度、多方向分解，得到低頻子帶系數(shù)和各帶通方向子帶系數(shù)。然后，針對低頻子帶系數(shù)的選擇，提出了一種基于紅外圖像與可見光圖像物理特征的“加權(quán)平均”系數(shù)選擇方案；針對各帶通方向子帶系數(shù)的選擇，結(jié)合人眼視覺特性，提出了一種基于區(qū)域能量匹配的系數(shù)選擇方案，得到融合圖像的NSCT系數(shù)。最后經(jīng)過NSCT逆變換得到融合圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可獲得較理想的融合圖像，其融合效果優(yōu)于傳統(tǒng)的基于離散小波變換以及離散小波框架變換的圖像融合算法。

關(guān)鍵詞：圖像融合；非采樣Contourlet變換；物理特征；區(qū)域能量匹配

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2007，26（6）： 476-480入選年份：2012

基于光學(xué)參考棒的立體視覺測量系統(tǒng)現(xiàn)場標(biāo)定技術(shù)

徐巧玉，葉東，車仁生

摘要：為實(shí)現(xiàn)大空間復(fù)雜工件的準(zhǔn)確測量，精確標(biāo)定立體視覺系統(tǒng)變得越來越重要。為了克服傳統(tǒng)立體攝像機(jī)標(biāo)定過程繁復(fù)、戶外實(shí)現(xiàn)困難的弱點(diǎn)，提出了一種基于光學(xué)參考棒的靈活、有效的立體視覺測量系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)。參考棒水平和深度方向各有三個距離已知的紅外LED作為特征點(diǎn)。通過在測量范圍內(nèi)的不同位置和方位移動光學(xué)參考棒，兩像機(jī)同時捕獲參考棒上特征點(diǎn)的圖像。基于匹配的特征像點(diǎn)以及對極線約束，利用線性算法和 Levenberg-Marquarldt（LM）迭代算法快速地標(biāo)定立體視覺測量系統(tǒng)。兩像機(jī)之間平移量的比例因子由參考棒上特征點(diǎn)間的已知距離確定。參量標(biāo)定過程中，自動地控制光強(qiáng)，優(yōu)化曝光時間，使不同位置處光點(diǎn)圖像的強(qiáng)度均一致，可以獲得高的信噪比，提高標(biāo)定精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法靈活、有效，在線標(biāo)定能達(dá)到很高的精度，將現(xiàn)場標(biāo)定過程應(yīng)用到實(shí)際的大空間三維測量系統(tǒng)中，測量最大誤差為0.18 mm。

關(guān)鍵詞：成像系統(tǒng)；立體視覺；光學(xué)參考棒；攝像機(jī)標(biāo)定；本質(zhì)矩陣

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（1）： 81-86入選年份：2012

干涉型光纖水聽器相位載波調(diào)制—解調(diào)中信號混疊產(chǎn)生的機(jī)理及解決方案

王澤鋒，胡永明，孟洲，等

摘要：信號混疊是制約基于相位載波調(diào)制-解調(diào)的光纖水聽器系統(tǒng)走向應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題。對信號混疊產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和仿真，結(jié)果表明，提高光源調(diào)制頻率和降低探頭靈敏度都無法有效解決光纖水聽器實(shí)際應(yīng)用中遇到的高頻干擾引起的混疊問題?；诼晫W(xué)濾波器原理，提出了一種新穎的聲低通濾波解決方案。設(shè)計(jì)并加工制作了一種簡單的聲低通濾波光纖水聽器，在駐波罐中對其聲壓靈敏度頻響進(jìn)行了測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該光纖水聽器在測量頻帶上具有較好的聲低通濾波特性，低頻聲壓靈敏度約為-140 dB（0 dB=1 rad/μPa），高頻衰減大于20 dB，對高頻干擾有較強(qiáng)的抑制能力。該方案十分簡單經(jīng)濟(jì)，能從根本上有效地解決相位載波調(diào)制-解凋中的信號混疊問題。

關(guān)鍵詞：光纖傳感器；光纖水聽器；信號檢測；相位載波調(diào)制-解調(diào)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)2008，28（1）： 92-98入選年份：2012

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)隨機(jī)并行梯度下降控制算法實(shí)驗(yàn)研究

楊慧珍，陳波，李新陽，等

摘要：隨機(jī)并行梯度下降算法是一種極具應(yīng)用潛力的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)控制算法，具有不依賴波前傳感器直接對系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的特點(diǎn)?；?2單元變形鏡、CCD成像器件等建立自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)隨機(jī)并行梯度下降控制算法實(shí)驗(yàn)平臺?？疾焖惴ㄔ鲆嫦禂?shù)和擾動幅度對校正效果和收斂速度的影響，驗(yàn)證隨機(jī)并行梯度下降算法的基本原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明參量選取合適的情況下，隨機(jī)并行梯度下降控制算法對靜態(tài)或慢變化的畸變波前具有較好的校正能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了影響隨機(jī)并行梯度下降算法校正速度的主要因素。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)光學(xué)；隨機(jī)并行梯度下降算法；光束凈化

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（2）： 205-210入選年份：2012

基于Contourlet變換的遙感圖像去噪新算法

張晶晶，方勇華

摘要：提出了一個新的有效的基于Contourlet變換的遙感圖像去噪方法。對有噪圖像進(jìn)行Contourlet分解；對Contourlet變換系數(shù)引入一個幾何先驗(yàn)?zāi)Ｐ?，結(jié)合噪聲和有用信號的條件分布進(jìn)行貝葉斯估計(jì)，得到每一系數(shù)作為有用信號的后驗(yàn)概率，以之作為修正因子修正小波萎縮因子；對重構(gòu)圖像進(jìn)行遞歸循環(huán)運(yùn)算處理。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，去噪后圖像去除了常見的偽吉布斯現(xiàn)象，峰值信噪比提高了1～2 dB。

關(guān)鍵詞：圖像處理；Contourlet變換；貝葉斯估計(jì)；遞歸循環(huán)運(yùn)算

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（3）： 462-466入選年份：2012

利用高光譜圖像技術(shù)評判茶葉的質(zhì)量等級

陳全勝，趙杰文，蔡健榮，等

摘要：針對茶葉品質(zhì)無損檢測時內(nèi)外品質(zhì)難以同時兼顧的問題，利用高光譜圖像技術(shù)檢測茶葉質(zhì)量。設(shè)計(jì)一套基于光譜儀的高光譜圖像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)；通過主成分分析，從海量數(shù)據(jù)中優(yōu)選出三個波長段的特征圖像；從每個特征圖像中分別提取平均灰度級、標(biāo)準(zhǔn)方差、平滑度、三階矩、一致性和熵等6個基于統(tǒng)計(jì)矩的紋理特征參量，每個樣本共有18個特征變量；再通過主成分分析對這18個特征變量進(jìn)行壓縮，提取8個主成分因子建立基于反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的茶葉等級判別模型。模型訓(xùn)練時的總體回判識別率為97%；預(yù)測時總體識別率為94%。結(jié)果表明，高光譜圖像技術(shù)可以用于茶葉質(zhì)量等級水平的評判。

關(guān)鍵詞：圖像處理；高光譜圖像；主成分分析；反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；茶葉；評判

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（4）： 669-674入選年份：2012

中段彈道目標(biāo)群的紅外成像仿真研究

林兩魁，謝愷，徐暉，等

摘要：建立中段彈道目標(biāo)的簡化輻射模型和基于點(diǎn)擴(kuò)散與拖尾的紅外焦平面模型，結(jié)合目標(biāo)群中各目標(biāo)的運(yùn)動位置和空間目標(biāo)投射到二維焦平面位置坐標(biāo)的計(jì)算，仿真天基低軌紅外傳感器對中段彈道目標(biāo)群的成像。分析仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)中段彈道目標(biāo)群的存在對天基紅外傳感器的目標(biāo)探測與跟蹤提出了新的要求，并給出一些解決途徑。

關(guān)鍵詞：中段彈道；目標(biāo)群；探測；超分辨；跟蹤

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2009，28（3）： 218-223入選年份：2012

強(qiáng)光一號Al絲陣Z箍縮產(chǎn)生K層輻射實(shí)驗(yàn)研究

吳剛，邱愛慈，呂敏，等

摘要：在“強(qiáng)光一號”加速器開展了AL絲陣Z箍縮產(chǎn)生K層輻射的實(shí)驗(yàn)研究，固定AL絲線徑20 μm、絲陣直徑12 mm，絲根數(shù)為8和12的負(fù)載獲得K層產(chǎn)額分別為0.9 kJ/cm和1.1 kJ/cm，明顯高于16和24根絲負(fù)載。輻射功率波形和時間分辨的X射線圖像顯示，低絲數(shù)負(fù)載存在拖尾質(zhì)量引起的多次內(nèi)爆現(xiàn)象。在60%～80%的內(nèi)爆時間內(nèi)，絲陣幾乎停留在初始位置；主體內(nèi)爆在隨后的25～30 NS內(nèi)完成，將部分等離子體留在初始位置，形成質(zhì)量的拖尾分布；內(nèi)爆后期驅(qū)動電流向外圍的拖尾質(zhì)量遷移，引發(fā)二次乃至三次內(nèi)爆，后續(xù)內(nèi)爆對K層輻射也有相當(dāng)貢獻(xiàn)。拖尾質(zhì)量的出現(xiàn)與單絲等離子體上形成的軸向調(diào)制結(jié)構(gòu)及不均勻性的發(fā)展有關(guān)。

關(guān)鍵詞：AL絲陣；Z箍縮；K層輻射；拖尾質(zhì)量

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2009，58（7）： 4779-4786入選年份：2012

應(yīng)用離子束進(jìn)行光學(xué)鏡面確定性修形的實(shí)現(xiàn)

戴一帆，周林，解旭輝，等

摘要：為了克服傳統(tǒng)光學(xué)鏡面拋光方法的缺點(diǎn)，提出了應(yīng)用離子束進(jìn)行光學(xué)鏡面修形的方法。介紹了離子束修形技術(shù)的原理和方法，并對離子束修形中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論。在自研的離子束修形設(shè)備上對一塊直徑φ98 mm的微晶玻璃平面樣件進(jìn)行了離子束修形試驗(yàn)，經(jīng)過兩次的迭代修形使其面形精度均方根誤差由初始的0.136 λ提高到0.010 λ（λ=632.8 nm），平均每次迭代的面形收斂率達(dá)到3.7。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用離子束進(jìn)行光學(xué)鏡面修形無邊緣效應(yīng)、面形收斂快、加工精度高；由于離子束修形技術(shù)去除材料過程自身的特點(diǎn)，使數(shù)控離子束修形技術(shù)對非球面的加工和對平面的加工難度相當(dāng)。

關(guān)鍵詞：光學(xué)加工；離子束修形；計(jì)算機(jī)控制光學(xué)表面成形；駐留時間；去除函數(shù)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（6）： 1131-1135入選年份：2012

液相和固相鋼鐵的激光誘導(dǎo)擊穿光譜特性

董美蓉，陸繼東，李軍，等

摘要：為深入了解激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)應(yīng)用于鋼液成分的檢測機(jī)制，對45#鋼樣品分別為高溫熔融液態(tài)和冷卻凝固后的固態(tài)樣品的激光誘導(dǎo)擊穿光譜特性進(jìn)行了對比分析。實(shí)驗(yàn)表明，相比固體樣品，在相同實(shí)驗(yàn)條件下對鋼液進(jìn)行直接測量的穩(wěn)定性相對較差。各波段的光譜強(qiáng)度液態(tài)鋼的要明顯強(qiáng)于固態(tài)鋼，兩者的等離子體特性存在較大差別。采用 Fe的五條原子譜線用于估算兩種形態(tài)樣品的等離子體溫度，Si的一條原子譜線390.55 nm用于計(jì)算電子密度。結(jié)果表明，高溫液態(tài)鋼的等離子體溫度和電子密度均高于常溫固態(tài)鋼，樣品本身溫度和形態(tài)的差異是導(dǎo)致兩種形態(tài)樣品等離子體特性和光譜特性存在差異的重要原因。

關(guān)鍵詞：光譜學(xué)；激光誘導(dǎo)擊穿光譜；光譜特性；等離子體特性；固態(tài)鋼；液態(tài)鋼

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（1）： 255-260入選年份：2014

近紅外光譜結(jié)合小波變換-徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于奶粉蛋白質(zhì)與脂肪含量的測定

單楊，朱向榮，許青松，等

摘要：應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，建立了奶粉脂肪和蛋白質(zhì)含量測定的化學(xué)計(jì)量學(xué)建模新方法。首先采用Kernard-Stone法對校正集樣本和預(yù)測集樣本進(jìn)行分類，然后利用小波變換濾波技術(shù)對樣品的近紅外光譜進(jìn)行壓縮去噪處理，結(jié)合濾波后重構(gòu)光譜信號建立脂肪和蛋白質(zhì)的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型，并分別對徑向基網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散常數(shù)spread值及小波變換中的小波基與壓縮尺度三個參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的討論。脂肪模型在小波基為db2及小波尺度為4、spread值為3.5時的預(yù)測模型精度最好；蛋白質(zhì)模型在小波基為db8及小波尺度為4、spread值為6時，預(yù)測模型精度最好。所建立的脂肪和蛋白質(zhì)校正模型的預(yù)測集相關(guān)系數(shù)（Rp）分別為0.990和0.994，預(yù)測均方根誤差分別為0.007與0.004。預(yù)測結(jié)果表明，RBF網(wǎng)絡(luò)結(jié)合小波變換進(jìn)行建模預(yù)測，模型簡單、穩(wěn)健且精度較好，該方法適合奶粉脂肪和蛋白質(zhì)含量的快速、無損測定。

關(guān)鍵詞：近紅外光譜；奶粉；徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；小波變換；Kernard-Stone法

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2010，29（2）： 128-131入選年份：2014

10 W線偏振連續(xù)單頻環(huán)形腔激光器

陳三斌，周壽桓，趙鴻，等

摘要：報(bào)道了連續(xù)激光二極管單端抽運(yùn) Nd：YVO4單頻激光器的實(shí)驗(yàn)研究。對“8”字結(jié)構(gòu)環(huán)形諧振腔在穩(wěn)腔條件下，基于熱透鏡效應(yīng)分析了工作物質(zhì)中心本征模半徑與抽運(yùn)光平均光斑半徑的關(guān)系。工作物質(zhì)熱沉采用自然散熱，當(dāng)抽運(yùn)功率為30.3 W時，獲得了穩(wěn)定的1064 nm單頻激光輸出，功率為10.48 W（線偏振光功率為10.02 w）；光—光轉(zhuǎn)換效率約為34.6%；光束質(zhì)量為M2X=1.18和M2Y=1.19；1 min內(nèi)輸出激光頻率漂移小于70 MHz；4 h功率不穩(wěn)定度優(yōu)于0.5%。

關(guān)鍵詞：激光器；單頻激光；環(huán)形腔；ND：YVO4；單端抽運(yùn)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（3）： 793-796入選年份：2012

基于多尺度特征提取的運(yùn)動目標(biāo)定位研究

孔軍，湯心溢，蔣敏

摘要：從尺度不變特征變換算法的實(shí)時性與魯棒性分析入手，針對其在特征點(diǎn)匹配精度和匹配效率兩方面不足，提出一種基于運(yùn)動目標(biāo)的多尺度特征提取算法。該算法通過設(shè)計(jì)出一種基于尺度因子變化的高斯核模板尺寸自適應(yīng)調(diào)整以及時間軸幀圖像雙向配準(zhǔn)的辦法，成功地修正了運(yùn)動目標(biāo)圖像配準(zhǔn)的實(shí)時性與魯棒性的不足。實(shí)驗(yàn)證明，多尺度特征提取算法能夠有效而快速地完成時間軸幀圖像的特征點(diǎn)匹配。

關(guān)鍵詞：尺度不變特征變換；多尺度；尺度因子；幀圖像

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2011，30（1）： 21-26入選年份：2012

新型高精度絕對重力儀

胡華，伍康，申磊，等

摘要：精密測量地球表面的重力加速度（g，常用值9.81 m/s2）是探測地球重力場的重要途徑，已廣泛應(yīng)用于計(jì)量、測繪、地質(zhì)、地震與資源勘探等領(lǐng)域。隨著我國2000國家重力基本網(wǎng)和中國地殼運(yùn)動觀測網(wǎng)絡(luò)的建成，對高精度絕對重力測量的需求日益增加。為深入研究現(xiàn)有絕對重力測量技術(shù)可能存在的系統(tǒng)誤差，并滿足國內(nèi)多個領(lǐng)域?qū)Ω呔冉^對重力儀的迫切需求，自主研制T-1型可搬運(yùn)式高精度絕對重力儀樣機(jī)，采用經(jīng)典的真空自由落體方案，通過激光干涉測量和數(shù)據(jù)擬合方法獲得重力加速度值。T-l型絕對重力儀主要包括以下幾部分：高真空度自由落體裝置、小型化激光干涉測量裝置、超低頻垂直隔振系統(tǒng)、高速信號采集系統(tǒng)、儀器控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。絕對重力測量的長度基準(zhǔn)為穩(wěn)頻He-Ne激光器，時間基準(zhǔn)為銣原子鐘，這兩項(xiàng)現(xiàn)有基準(zhǔn)的測量不確定度都優(yōu)于1×10-9。測試結(jié)果表明，T-1型絕對重力儀在12 h內(nèi)重力測值的標(biāo)準(zhǔn)差可優(yōu)于1 μGal（1 μGal=10-8m/s2），測量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性優(yōu)于3 μGal，可實(shí)現(xiàn)微伽量級不確定度的精密重力測量，有望在我國多個關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮重要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：絕對重力測量；激光干涉儀；自由落體方法

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2012，61（9）： 099101入選年份：2012

以顆粒物理原理認(rèn)識地震——地震成因、地震前兆和地震預(yù)測

陸坤權(quán)，厚美瑛，姜澤輝，等

摘要：本文以地殼和地幔的基本構(gòu)造和己有觀測事實(shí)為依據(jù)，運(yùn)用顆粒物理原理，將地殼和地幔作為大尺度離散態(tài)顆粒物質(zhì)體系處理，重新認(rèn)識地震孕育過程，前兆產(chǎn)生機(jī)制及規(guī)律，探求地震預(yù)測方法和途徑。主要結(jié)果是：建立了地殼與地幔構(gòu)成和運(yùn)動的顆粒模型；提出了引發(fā)地震的大地構(gòu)造力的形成機(jī)制，以及地震前兆信息產(chǎn)生和傳播規(guī)律；說明了地震前兆信息的主要特征及其與地震發(fā)生之間的關(guān)聯(lián)，闡述了探測有效地震前兆信息的方法原理；用顆粒流動的阻塞-解阻塞轉(zhuǎn)變原理解釋了深源地震發(fā)生機(jī)制；對以前難以理解的若干地震學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋，并討論了地震的可預(yù)測性。由于地殼和地幔的離散結(jié)構(gòu)特征，對于地震孕育的準(zhǔn)靜力學(xué)過程，連續(xù)介質(zhì)理論不再適用。以顆粒物理原理研究地震成因、地震前兆和地震預(yù)測，所獲得的新認(rèn)識與傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)地震學(xué)觀點(diǎn)有本質(zhì)區(qū)別。

關(guān)鍵詞：顆粒物質(zhì)；地震預(yù)報(bào)；地震前兆；深源地震

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2012，61（11）： 119103入選年份：2012

神光II終端光學(xué)組件的頻率變換逆問題研究

張軍勇，孫美智，張艷麗，等

摘要：在激光慣性約束核聚變（ICF）精確打靶中，對激光束變換、整形和控制要求苛刻，通過數(shù)字在線操控技術(shù)能夠在線實(shí)現(xiàn)激光系統(tǒng)的自動校準(zhǔn)，而頻率變換是數(shù)字在線操控技術(shù)中的關(guān)鍵一環(huán)。在不進(jìn)行逼近迭代計(jì)算的情況下，基于可逆的傅里葉變換和龍格-庫塔算法，對神光Ⅱ終端靶場系統(tǒng)中負(fù)單軸晶體KDP的“Ⅰ+Ⅱ”類頻率變換的逆問題進(jìn)行了探討和相應(yīng)的算法研究，并給出了對應(yīng)的模擬計(jì)算結(jié)果。最后，與神光裝置運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，驗(yàn)證了頻率變換逆問題算法的正確性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：非線性光學(xué)；數(shù)字在線操控技術(shù)；KDP晶體；相位匹配；頻率變換；逆問題

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（9）： 0916003入選年份：2012

海洋高光譜輻射實(shí)時觀測系統(tǒng)的研制

楊躍忠，曹文熙，孫兆華，等

摘要：研制了海洋水色高光譜輻射實(shí)時觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括用于現(xiàn)場測量海面與海水近表層上行輻亮度和下行輻照度的高光譜光纖輻射計(jì)，裝載高光譜光纖輻射計(jì)及其它輔助設(shè)施的海上觀測平臺，數(shù)據(jù)采集、實(shí)時通訊的控制系統(tǒng)。采用6通道光纖光譜儀解決了多參數(shù)測量同步性問題，通過自動調(diào)整光譜儀CCD積分時間提高其測量的動態(tài)范圍；采用光纖光譜儀減小了光接收器的體積，減小了自陰影效應(yīng)的影響；采用防污染裝置解決了光學(xué)探頭水下防污染問題。對系統(tǒng)的性能進(jìn)行了室內(nèi)測試及近海36 d試驗(yàn)。結(jié)果表明，光學(xué)系統(tǒng)零漂誤差小于±5%，光學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；浮標(biāo)性能可很好地滿足水下光輻射測量對浮標(biāo)體姿態(tài)和穩(wěn)定性的要求；控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和通訊可靠有效。

關(guān)鍵詞：海洋光學(xué)；浮標(biāo)；水色遙感；高光譜輻射計(jì)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2009，29（1）： 102-107入選年份：2013

實(shí)驗(yàn)室合成孔徑激光雷達(dá)點(diǎn)目標(biāo)二維成像實(shí)驗(yàn)

周煜，許楠，欒竹，等

摘要：在尺度縮小的合成孔徑激光成像雷達(dá)實(shí)驗(yàn)室裝置上，實(shí)現(xiàn)了一個點(diǎn)目標(biāo)的同時方位向和距離向的二維成像，實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)想的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：合成孔徑激光成像雷達(dá)；二維成像；方位向；距離向

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2009，29（2）： 566-568入選年份：2013

基于消隱點(diǎn)幾何特性的攝像機(jī)自標(biāo)定方法

霍炬，楊衛(wèi)，楊明

摘要：基于正交的兩組平行直線形成的消隱點(diǎn)的幾何特性，提出了一種攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的自標(biāo)定方法。該方法利用連接光心與消隱點(diǎn)向量的正交性質(zhì)，建立關(guān)于相機(jī)內(nèi)參數(shù)的約束方程，并給出了約束方程的線性解法；針對現(xiàn)有自標(biāo)定方法未能標(biāo)定畸變系數(shù)的現(xiàn)狀，提出了一種考慮畸變的非線性最優(yōu)化算法，該算法以線性求解得到的內(nèi)參數(shù)為初值，利用非線性單純型法尋優(yōu)標(biāo)定畸變；建立消隱點(diǎn)坐標(biāo)系，給出了攝像機(jī)外參數(shù)的求解算法。所給出的自標(biāo)定方法不需要知道空間點(diǎn)的精確坐標(biāo)，具有易于實(shí)現(xiàn)、精度高和穩(wěn)健性好的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：視覺光學(xué)；機(jī)器視覺；攝像機(jī)自標(biāo)定；消隱點(diǎn)；畸變系數(shù)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（2）： 465-472入選年份：2013

基于近紅外光譜技術(shù)的多組分毒性氣體檢測研究

趙建華，趙崇文，魏周君，等

摘要：基于近紅外波長調(diào)制光譜和諧波探測方法，并采用時分復(fù)用方案，建立了多組分毒性氣體同時檢測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。成功實(shí)現(xiàn)了對火災(zāi)產(chǎn)物中多組分毒性氣體（包括CO，CO2，HCN）濃度的同時檢測，并通過對三個通道的基頻分量和二次諧波分量進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)處理，計(jì)算得到濃度結(jié)果。三種毒性氣體各組分的滿量程體積分?jǐn)?shù)分別為4×10-4，4×10-4，3×10-4，測量結(jié)果誤差的最大值不超過滿量程的0.73%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)進(jìn)行氣體濃度檢測具有較好的線性度，并滿足檢測精度要求。

關(guān)鍵詞：激光光學(xué)；光檢測技術(shù)；波長調(diào)制光譜術(shù)；多組分毒性氣體；時分復(fù)用

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（2）： 567-573入選年份：2013

基于光纖布拉格光柵波/時分復(fù)用傳感網(wǎng)絡(luò)研究

王玉寶，蘭海軍

摘要：在頻率和時域網(wǎng)絡(luò)中光纖布拉格光柵（FBG）傳感網(wǎng)絡(luò)的資源極其豐富，但單一的復(fù)用組網(wǎng)技術(shù)只能利用其一方面的資源，網(wǎng)絡(luò)資源的利用率不高。為了充分利用傳感網(wǎng)絡(luò)資源，提出了一種新型的基于波分復(fù)用（WDM）/時分復(fù)用（TDM）的網(wǎng)絡(luò)復(fù)用技術(shù)的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案。首先將光纖帶寬利用陣列波導(dǎo)光柵（AWG）進(jìn)行波分復(fù)用，然后對波分復(fù)用的每一信道進(jìn)行時分復(fù)用。在此基礎(chǔ)上分析了網(wǎng)絡(luò)中的散粒噪聲和信道串?dāng)_對測量結(jié)果的影響。充分利用了光信號在頻率和時域上的信息，使傳感網(wǎng)絡(luò)具有了尋址和解調(diào)數(shù)百個光柵信號的潛在能力。該網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)超大容量傳感，提高帶寬利用率，降低成本，具有很好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：光纖傳感網(wǎng)絡(luò)；陣列波導(dǎo)光柵；波分復(fù)用；時分復(fù)用；波/時分復(fù)用傳感網(wǎng)

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（8）： 2196-2201入選年份：2013

基于高光譜成像技術(shù)的豬肉嫩度檢測研究

陳全勝

摘要：目的：豬肉嫩度是評價(jià)豬肉品質(zhì)的重要指標(biāo)，它直接影響著肉的食用價(jià)值和商品價(jià)值。目前，對肉嫩度的評價(jià)方法主要有人工感官評定和理化檢測兩種方法，它們具有受主觀因素影響、前處理過程繁瑣、測定時間長等缺點(diǎn)，不適合應(yīng)用于肉加工過程的在線監(jiān)控。近年來，近紅外光譜和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是肉嫩度檢測最常用的兩種無損檢測技術(shù)，但由于豬肉嫩度品質(zhì)的復(fù)雜性，這些單一的技術(shù)手段一般不足以全面地描述豬肉嫩度品質(zhì)。高光譜圖像集光譜信息和圖像信息于一身，高光譜成像技術(shù)是光譜分析和圖像處理在技術(shù)層面上的融合技術(shù)，因此，本文提出一種基于高光譜成像技術(shù)快速檢測豬肉嫩度的方法。

方法：利用剪切力方法作為理化檢測指標(biāo)，基于高光譜成像技術(shù)，采用反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP-ANN）構(gòu)建豬肉嫩度等級判別模型。試驗(yàn)所用豬肉為當(dāng)天屠宰的取自不同豬身上的冷鮮梅花肉，購于雨潤肉制品賣場。首先，通過高光譜成像系統(tǒng)獲取78個豬肉樣本在400～1100 nm范圍的高光譜圖像數(shù)據(jù)，按照NY/ T 1180-2006標(biāo)準(zhǔn)，利用TA-X12i 型質(zhì)構(gòu)儀測定豬肉樣本的剪切力大小，同時由10名受過專業(yè)培訓(xùn)且有經(jīng)驗(yàn)的評審員對豬肉樣本進(jìn)行人工感官評定。然后，對高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行黑白標(biāo)定，通過主成分分析（PCA）對高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，從中優(yōu)選出3個特征波長，提取3個波長下的圖像，選取適合的感興趣區(qū)域（ROI），并從每幅ROI中分別提取對比度、相關(guān)性、角二階矩和一致性等4個基于灰度共生矩陣的紋理特征變量。最后，通過PCA對每個樣本的12個特征變量提取主成分因子數(shù)，并參照剪切力方法與人工感官評定測得的樣本嫩度等級結(jié)果，利用BP-ANN算法構(gòu)建豬肉嫩度等級判別模型。該算法是一個能夠捕獲和顯示輸入與輸出之間復(fù)雜關(guān)聯(lián)的非線性工具，相對比線性的方法具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)性。

結(jié)果：剔除多噪聲光譜區(qū)域后，選取600～800 nm范圍內(nèi)的高光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主成分分析之后得到3個最能表征豬肉嫩度的特征波長：656，690和759 nm。BP-ANN模型結(jié)果顯示，在主成分因子數(shù)達(dá)到6時，預(yù)測結(jié)果最好，模型校正和預(yù)測時的識別率分別為96.15% 和80.77%。

結(jié)論：研究嘗試?yán)酶吖庾V成像技術(shù)檢測豬肉的嫩度等級。通過對豬肉高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析優(yōu)選3個特征波長圖像，并從每個特征波長圖像中提取4個基于灰度共生矩陣的紋理特征變量，共12個特征變量，最后再對這12個變量進(jìn)行主成分分析，提取6個主成分因子數(shù)構(gòu)建基于BP-A NN的豬肉嫩度評判模型。模型校正和預(yù)測時的識別率分別為96.15% 和80.77%。研究表明，利用高光譜成像技術(shù)檢測豬肉嫩度等級是可行的。

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（9）： 2602-2607入選年份：2013

一種大視場離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)研究

郭永祥

摘要：目的：隨著航天遙感技術(shù)的發(fā)展，人們對地面分辨力的要求越來越高。CCD相機(jī)在軌道高度一定的情況下，增大其系統(tǒng)焦距有利于地元分辨力的提高。如果同時做到大視場，進(jìn)而擴(kuò)大地物探測范圍，則難度較大。本文從共軸三反的基本理論出發(fā)，通過偏瞳和偏視場相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)了一套長焦距大視場的離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)。

方法：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，選擇三反射式光學(xué)系統(tǒng)作為本實(shí)例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式。實(shí)際工程應(yīng)用中三反射式光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需考慮三點(diǎn)：1）現(xiàn)階段的加工工藝水平?jīng)Q定設(shè)計(jì)中盡量少的使用高次非球面系數(shù)；2）小型化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)筒長一般不大于焦距的1/3；3）考慮目前的光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)難度。依據(jù)同軸三反射光學(xué)系統(tǒng)理論及小型化要求確定初始結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)。通過設(shè)置適當(dāng)?shù)闹麋R偏瞳量、視場離軸量，反復(fù)對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到一個焦距5000 mm，全視場角5°的離軸三反射式光學(xué)系統(tǒng)。針對本系統(tǒng)提出了一套加工和裝調(diào)的方案。

結(jié)果：最終優(yōu)化得到的離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)，焦距為5000 mm，全視場角為5°，系統(tǒng)筒長為1500 mm，主鏡偏瞳量為500 mm。設(shè)計(jì)中三面反射鏡均未使用傾斜量，僅次鏡使用了高次非球面系統(tǒng)。由系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF曲線及衍射能量分布圖可知系統(tǒng)奈奎斯特頻率處各視場MTF均接近衍射極限，且MTF值均大于0.5，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。另外根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)果提出一套光學(xué)元件加工和系統(tǒng)裝調(diào)的方案。根據(jù)光學(xué)元件加工方案中各面反射鏡加工公差的確定方法，可以最大程度地放松系統(tǒng)的加工公差要求，大大降低該光學(xué)系統(tǒng)的加工成本。系統(tǒng)裝調(diào)時采用先粗裝后精調(diào)的思路。在系統(tǒng)粗裝調(diào)完成后利用自準(zhǔn)直干涉檢驗(yàn)的方法采集各視場的干涉圖樣，而后用MetroPro等軟件算出整個光學(xué)系統(tǒng)的波前均方根誤差，進(jìn)而判斷需要調(diào)整的目標(biāo)值，由系統(tǒng)波前誤差得到失調(diào)量，然后進(jìn)行一次精調(diào)。經(jīng)過多次分析和優(yōu)化，直到光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到最好的調(diào)整狀態(tài)。

結(jié)論：離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，在遙感領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，但是目前工程應(yīng)用中為了做到寬視場，通常采用條形視場的方式，即Y方向視場小，避免了Y方向像差難校正的缺點(diǎn)，而真正的圓視場三反系統(tǒng)全視場均基本不超過3.5°。本文通過偏瞳偏視場相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)了一種離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)，全視場角為5°。由MTF曲線可知成像質(zhì)量接近衍射極限，可以滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)中考慮了實(shí)際工程應(yīng)用中對系統(tǒng)尺寸、加工裝調(diào)的難易程度等的限制，未使用三面反射鏡的傾斜量，僅次鏡使用了高次非球面系數(shù)。

其他：目前，國內(nèi)反射式光學(xué)遙感器的結(jié)構(gòu)型式越來越復(fù)雜，系統(tǒng)裝調(diào)難度越來越大。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中必須考慮工程應(yīng)用中的可行性，同時光學(xué)裝調(diào)技術(shù)也需要在之前的基礎(chǔ)上不斷有新的發(fā)展。

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2010，30（9）： 2680-2683入選年份：2013

基于雙峰諧振效應(yīng)的鍍金屬長周期光纖光柵液體濃度傳感器

顧錚先，張江濤

摘要：目的：如果將雙峰諧振效應(yīng)應(yīng)用在鍍金屬膜長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)中，則可以綜合利用雙峰及表面等離子體共振（SPR）效應(yīng)對外界環(huán)境（如溶液）折射率靈敏響應(yīng)的優(yōu)勢，構(gòu)建新型結(jié)構(gòu)的光纖光柵液體濃度傳感器，但有關(guān)這方面的研究至今未見報(bào)道。本文利用長周期光纖光柵（LPFG）中的雙峰諧振效應(yīng)，結(jié)合SPR 傳感器的高靈敏度，提出了一種新型鍍金屬光纖光柵液體濃度傳感器。

方法：采用雙包層結(jié)構(gòu)模型和耦合模理論，分析了鍍金屬長周期光纖光柵雙峰效應(yīng)的諧振特性，環(huán)境折射率的傳感特性以及金屬膜厚對雙峰LPFG靈敏度的影響。實(shí)驗(yàn)上制作了具有雙峰效應(yīng)的鍍銀膜長周期光纖光柵，并進(jìn)行了NaCl鹽溶液濃度的監(jiān)測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中采用KrF準(zhǔn)分子激光器，型號為Braggstar indust rial-200。工作波長為248 nm，半峰全寬為3 mm×6 mm，單脈沖能量為16 mJ，最大頻率為200 Hz。使用SMF-28光纖刻制光柵。實(shí)驗(yàn)中所用鍍膜設(shè)備為德國BEST EC GmbH公司定制的HV-Sputtering System-233直流濺射鍍膜機(jī)。鍍膜機(jī)內(nèi)部有特制的旋轉(zhuǎn)裝置，供在光纖上均勻鍍制金屬膜。膜層厚度用石英晶振法監(jiān)控。靶材采用銀靶，純度為IC-Ag99.99，橫向平均晶粒度在50～150 mm，銀靶表面粗糙度不大于1.6 mm。真空度1×10-3Pa，Ar+離子直流濺射，充氬氣壓為0.5 Pa。起始功率為50/100 W。鍍膜時旋轉(zhuǎn)速度為14.9 r/min，鍍膜速率為0.24 nm/s。

結(jié)果：1）理論分析可知，隨著環(huán)境折射率的增加，雙諧振峰彼此相互遠(yuǎn)離，向兩個相反方向（短波和長波）偏移；同時，環(huán)境折射率對透射譜中諧振峰的高度也有一定的影響。2）實(shí)驗(yàn)分析可知，在所給鹽溶液濃度范圍內(nèi)，鹽溶液濃度每變化1%，引起兩個LPFG傳感器的雙峰間距平均改變量為0.67 nm和1.94 nm?？梢?，銀膜厚103 nm的雙峰LPFG傳感器較膜厚40.9 nm的傳感器靈敏度更高，銀膜厚為103 nm的光纖光柵傳感器，對溶液折射率分辨率可達(dá)1.8×10-5。3）為了比較雙峰鍍金屬LPFG傳感器與雙峰無鍍膜LPFG傳感器的靈敏度，選擇周期為178.5 nm的雙峰無鍍膜LPFG傳感器，發(fā)現(xiàn)雙峰間距的平均改變量0.27 nm，明顯低于鍍銀膜厚40.9 nm、周期同為178.5 mm的LPFG傳感器的平均改變量0.67 nm。4）進(jìn)一步地觀測了周期為400 mm普通長周期光纖光柵傳感器浸沒在濃度為1%～25%鹽溶液中的透射譜，發(fā)現(xiàn)鹽溶液濃度每變化1%，引起平均漂移量只有0.054 nm，遠(yuǎn)低于雙峰無鍍膜LPFG 傳感器和雙峰鍍銀膜LPFG傳感器的雙峰間距改變量。

結(jié)論：理論分析了基于雙峰諧振效應(yīng)的鍍金屬膜LPFG傳感器的諧振與傳感特性，成功制備了鍍銀膜LPFG并進(jìn)行了鹽溶液濃度的傳感實(shí)驗(yàn)。通過雙峰間距的變化監(jiān)測鹽溶液的濃度變化，發(fā)現(xiàn)隨溶液濃度的增大雙峰向相反方向移動且間距增大。選擇恰當(dāng)?shù)慕饘倌ず窨梢蕴岣咭合鄠鞲衅鞯撵`敏度。鍍膜雙峰LPFG傳感器靈敏度顯著高于普通單峰LPFG傳感器，與同結(jié)構(gòu)的無鍍膜雙峰LPFG傳感器相比也得到了明顯提高。這種新型長周期光纖光柵液體濃度傳感器集中了雙峰效應(yīng)和金屬與介質(zhì)界面處SPR效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，對外界環(huán)境折射率變化更為靈敏，有望在光化學(xué)生物傳感器中得到廣泛應(yīng)用。

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（3）： 21-27入選年份：2013

基于光纖光柵法布里-珀羅腔鎖頻原理的高靈敏度光纖振動傳感器

張樂，吳波，葉雯，等

摘要：基于 Pound-Drever-Hall（PDH）激光鎖頻原理，研制了一種高靈敏度的光纖振動傳感器。該傳感器采用光纖光柵法布里-珀羅（F-P）腔作為傳感頭，將振動信號所引起的光纖光柵F-P腔透射峰位移信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的誤差信號進(jìn)行探測。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明此系統(tǒng)對1～5 kHz頻率范圍內(nèi)的振動信號傳感性能優(yōu)良，信噪比大于50 dB。綜合考慮系統(tǒng)元器件參數(shù)及各種環(huán)境影響因素，從理論上對系統(tǒng)進(jìn)行了分析，得出系統(tǒng)最小分辨率為優(yōu)于目前的典型光纖振動傳感系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：傳感器；光纖傳感；振動；Pound-Drever-Hall原理；光纖光柵；法布里-珀羅腔

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（4）： 88-92入選年份：2013

利用原始光強(qiáng)信號實(shí)現(xiàn)空間方位失調(diào)角高精度傳遞新方法

楊志勇，黃先祥，周召發(fā)，等

摘要：現(xiàn)有基于正弦波磁光調(diào)制偏振光的方位失調(diào)角傳遞方法存在精度不高的問題，提出了一種利用原始光強(qiáng)信號中極值點(diǎn)信息實(shí)現(xiàn)方位失調(diào)角高精度傳遞的新方法。建立了基于任意位置光強(qiáng)信號求解初始光強(qiáng)的模型，推導(dǎo)了大角度范圍內(nèi)粗略失調(diào)角的計(jì)算公式并給出了實(shí)現(xiàn)方案，提出了在小角度范圍內(nèi)比現(xiàn)有方法近似精度更高的獲取失調(diào)角信息的方法。仿真結(jié)果以及誤差分析表明：利用該方法得出的方位失調(diào)角傳遞誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有方法，為實(shí)現(xiàn)空間方位失調(diào)角高精度傳遞提供了一種參考。

關(guān)鍵詞：高精度傳遞；方位角；磁光調(diào)制；偏振光

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32（1）： 132-138入選年份：2013

近紅外光譜法對同仁烏雞白鳳丸的定性和定量分析

聶黎行，王鋼力，李志猛，等

摘要：采用近紅外漫反射光譜分析技術(shù)對同仁烏雞白鳳丸進(jìn)行定性和定量分析。采集了98份同仁烏雞白鳳丸和58份不同廠家烏雞白鳳丸樣品的近紅外漫反射光譜。采用判別分析法對同仁烏雞白鳳丸和烏雞白鳳丸進(jìn)行鑒別。以70份同仁烏雞白鳳丸的近紅外光譜為標(biāo)準(zhǔn)，建立相似度匹配模型，并將其用于計(jì)算其余樣品的相似度。采用偏最小二乘回歸法建立了同仁烏雞白鳳丸總氨基酸、芍藥苷、水分含量的定量分析模型，對未知樣品進(jìn)行含量預(yù)測。結(jié)果判別分析模型的錯判數(shù)為 0。相似度匹配模型能正確區(qū)分同仁烏雞白鳳丸和烏雞白鳳丸。校正模型的相關(guān)系數(shù)分別為0.9614，0.9651，0.9910，驗(yàn)證集均方差分別為0.199%，0.00436%，0.386%。本方法準(zhǔn)確可靠，操作簡便，快速無損，可推廣用于工業(yè)現(xiàn)場的原位檢測。

關(guān)鍵詞：近紅外光譜；定性分析；定量分析；同仁烏雞白鳳丸

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2008，27（3）： 205-209，21入選年份：2013

合成孔徑激光成像雷達(dá)（Ⅱ）：空間相位偏置發(fā)射望遠(yuǎn)鏡

劉立人

摘要：報(bào)道一種可以進(jìn)行空間相位偏置的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，用作合成孔徑激光成像雷達(dá)中的光學(xué)發(fā)射天線。在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)放置相位調(diào)制平板，控制望遠(yuǎn)鏡的離焦量和位相調(diào)制平板的相位函數(shù)，能夠在激光望遠(yuǎn)鏡的照明區(qū)產(chǎn)生可控制的附加空間相位二次項(xiàng)，靈活改變激光照明波前，以在目標(biāo)回波接收信號中產(chǎn)生雷達(dá)運(yùn)動方向上的所需的二次項(xiàng)相位歷程，因此能夠?qū)崿F(xiàn)特定的方位向成像分辨率。

關(guān)鍵詞：合成孔徑激光成像雷達(dá)；發(fā)射望遠(yuǎn)鏡；離焦；相位調(diào)制平板；相位二次項(xiàng)；相位歷程

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（6）： 1197-1200入選年份：2013

衍射理論對局域空心光束及無衍射光束重建的描述

劉嵐，吳逢鐵

摘要：利用衍射理論導(dǎo)出了局域空心光束的傳輸表達(dá)式及光強(qiáng)分布，給出了局域空心光束的精細(xì)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析了其演變過程。討論了聚焦透鏡的焦距F對徑向暗域最大尺寸及軸上暗域長度的影響。結(jié)果表明，徑向暗域最大尺寸及軸上暗域長度都隨著F的增大而增大。通過軸棱錐-透鏡系統(tǒng)獲得局域空心光束，用體視顯微鏡和CCD照相機(jī)組成的系統(tǒng)拍攝光束強(qiáng)度分布。結(jié)果表明應(yīng)用衍射理論可以較精確地描述局域空心光束的演變過程。找出了其應(yīng)用中的不利因素，更清晰地展現(xiàn)無衍射光束的重建現(xiàn)象。這種描述方法彌補(bǔ)了幾何理論和干涉理論的不足。

關(guān)鍵詞：物理光學(xué)；局域空心光束；衍射理論；傳輸特性；無衍射光

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（2）： 370-374入選年份：2013

合成孔徑激光成像雷達(dá)（Ⅲ）：雙向環(huán)路發(fā)射接收望遠(yuǎn)鏡

劉立人

摘要：提出了一種用于合成孔徑激光成像雷達(dá)的雙向環(huán)路結(jié)構(gòu)的發(fā)射接收望遠(yuǎn)鏡，雙向環(huán)路包括發(fā)射4-F轉(zhuǎn)像系統(tǒng)、接收4-F轉(zhuǎn)像系統(tǒng)和獨(dú)立的望遠(yuǎn)鏡。發(fā)射通道中設(shè)置離焦和相位調(diào)制平板偏置，接收通道中設(shè)置離焦和相位平板偏置?？刂瓢l(fā)射離焦量，發(fā)射相位調(diào)制甬?dāng)?shù)。接收離焦量。接收相位調(diào)制甬?dāng)?shù)。用同一個望遠(yuǎn)鏡可以同時實(shí)現(xiàn)空間二次項(xiàng)相位附加偏置的激光發(fā)射和消除目標(biāo)點(diǎn)散射回波接收波面像差的離焦光學(xué)接收，并產(chǎn)生雷達(dá)運(yùn)動方向上合適的和可控制的相位二次項(xiàng)歷程。從而實(shí)現(xiàn)孔徑合成成像。詳細(xì)介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給出了從發(fā)射到光電外差接收的全過程傳輸方程。

關(guān)鍵詞：合成孔徑激光成像雷達(dá)；望遠(yuǎn)鏡；雙向環(huán)路；4-F轉(zhuǎn)像系統(tǒng)；離焦；相位平板

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（7）： 1405-1410入選年份：2013

合成孔徑激光成像雷達(dá)（Ⅳ）：統(tǒng)一工作模式和二維數(shù)據(jù)收集方程

劉立人

摘要：提出了合成孔徑激光成像雷達(dá)（SAIL）的一種統(tǒng)一的工作模式，即激光雷達(dá)運(yùn)動的同時進(jìn)行光束掃描。同時推導(dǎo)了點(diǎn)目標(biāo)激光雷達(dá)方程，據(jù)此還定義了SAIL二維數(shù)據(jù)收集方程，二維數(shù)據(jù)收集方程組是合成孔徑激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生和收集過程中的完整數(shù)學(xué)表達(dá)，并給出了統(tǒng)一模式的二維數(shù)據(jù)收集方程。從統(tǒng)一工作模式可以分解出條帶掃描模式、聚束模式、滑動聚束模式和光束掃描模式，及其相應(yīng)的簡化二維數(shù)據(jù)收集方程。上述的光束掃描模式是一種激光雷達(dá)和被觀察面之間相對靜止而只采用光束掃描實(shí)現(xiàn)孔徑合成成像的新方法，具有特殊的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：合成孔徑激光成像雷達(dá)（SAIL）；條帶掃描模式；聚束模式；滑動聚束模式；光束掃描模式；二維數(shù)據(jù)收集方程；點(diǎn)目標(biāo)激光雷達(dá)方程

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2009，29（1）： 1-6入選年份：2013

合成孔徑激光成像雷達(dá)（Ⅰ）：離焦和相位偏置望遠(yuǎn)鏡接收天線

劉立人

摘要：把合成孔徑激光成像雷達(dá)的目標(biāo)衍射區(qū)分為三個區(qū)域，提出采用離焦或者附加空間相位調(diào)制板的光學(xué)接收望遠(yuǎn)鏡補(bǔ)償回波像差。當(dāng)目標(biāo)處于菲涅耳衍射區(qū)時可采用離焦或偏置望遠(yuǎn)鏡補(bǔ)償回波二次項(xiàng)離焦像差并產(chǎn)生用于孔徑合成的二次項(xiàng)相位歷程；目標(biāo)處于夫瑯和費(fèi)衍射區(qū)時可以采用離焦或偏置望遠(yuǎn)鏡補(bǔ)償回波二次項(xiàng)離焦像差但不產(chǎn)生相位歷程；目標(biāo)處于瑞利-索末菲衍射區(qū)域時不可能補(bǔ)償回波高階像差。

關(guān)鍵詞：合成孔徑激光成像雷達(dá)；接收望遠(yuǎn)鏡；離焦；菲涅耳衍射；夫瑯禾費(fèi)衍射；瑞利-索末菲衍射

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（5）： 997-1000入選年份：2013

一類廣義Canard系統(tǒng)的近似解析解

莫嘉琪

摘要：利用變分迭代理論研究了一類廣義 CANARD系統(tǒng)。首先引入一組泛函，然后構(gòu)造了原方程解的迭代關(guān)系式，最后得到了問題鴨解的近似解析式。

關(guān)鍵詞：鴨解；解析解；變分迭代

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2009，58（2）： 695-698入選年份：2013

用近紅外光譜檢測牛奶中的三聚氰胺

徐云，王一鳴，吳靜珠，等

摘要：研究了用近紅外光譜法快速定性和定量檢測純牛奶中三聚氰胺。實(shí)驗(yàn)分別配制了兩組不同三聚氰胺含量的純牛奶樣品，用于定性和定量分析。通過近紅外光譜與聚類分析法相結(jié)合，可將含有和不含有三聚氰胺的牛奶樣品有效分類；結(jié)合光譜預(yù)處理和波長選擇及模型優(yōu)化方法建立的檢測三聚氰胺的近紅外定量分析模型具有較好的穩(wěn)定性和預(yù)測能力。結(jié)果表明，近紅外光譜分析是一種快速、方便和環(huán)保的檢測乳制品中三聚氰胺的新方法。

關(guān)鍵詞：近紅外光譜；三聚氰胺；定性分析；定量分析

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2010，29（1）： 53-56入選年份：2013

反射式負(fù)電子親和勢GaN光電陰極量子效率衰減機(jī)理研究

喬建良，常本康，杜曉晴，等

摘要：針對反射式負(fù)電子親和勢（NEA）GaN光電陰極量子效率的衰減以及不同波段對應(yīng)量子效率衰減速度的不同，參照國外給出的 NEA GaN光電陰極在反射模式下量子效率曲線隨時間的衰減變化情況，利用 GaN光電陰極銫氧激活后的表面模型［15aN（Mg）：C8］：O-Cs，結(jié)合量子效率衰減過程中表面勢壘的變化，研究了反射式NEA GaN光電陰極量子效率的衰減機(jī)理。有效偶極子數(shù)量的減小是造成量子效率降低的根本原因，表面Ⅰ，Ⅱ勢壘形狀的變化造成了不同波段對應(yīng)的量子效率下降速度的不同。

關(guān)鍵詞：負(fù)電子親和勢；GaN光電陰極；量子效率；表面勢壘

來源出版物：物理學(xué)報(bào)，2010，59（4）： 2855-2859入選年份：2013

基于Contourlet變換的區(qū)域特征自適應(yīng)圖像融合算法

劉坤，郭雷，常威威

摘要：Contourlet變換克服了小波變換在處理高維信號時的不足，比小波變換具有更好的方向性、較高的逼近精度和更好的稀疏表達(dá)性能。因此將Contourlet變換應(yīng)用于圖像融合領(lǐng)域，能更好的提取圖像邊緣特征，為融合提取更多的特征信息。基于Contourlet變換的區(qū)域特征自適應(yīng)圖像融合算法是將圖像進(jìn)行Contourlet變換分解后，針對不同的頻率域特點(diǎn)選擇不同的融合規(guī)則，針對高頻系數(shù)特性選用了區(qū)域特征自適應(yīng)的融合規(guī)則，最后通過重構(gòu)得到融合圖像。將基于小波變換的融合算法和該文所提算法進(jìn)行了主觀和客觀的對比，結(jié)果表明，基于Contourlet變換區(qū)域特征自適應(yīng)的圖像融合算法是一種有效可行的圖像融合算法。

關(guān)鍵詞：圖像處理；圖像融合；Contourlet變換；融合規(guī)則

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28（4）： 681-686入選年份：2013

基于支持向量機(jī)的高光譜遙感圖像分類

譚琨，杜培軍

摘要：多數(shù)傳統(tǒng)分類算法應(yīng)用于高光譜分類都存在運(yùn)算速度慢、精度比較低和難以收斂等問題。該文從支持向量機(jī)基本理論出發(fā)建立了一個基于支持向量機(jī)的高光譜分類器，并用國產(chǎn)OMIS傳感器獲得的北京中關(guān)村地區(qū)高光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)，分析比較了各種SVM核函數(shù)進(jìn)行高光譜分類的精度，以及網(wǎng)格搜尋的方法來確定C和γ的值，結(jié)果表明SVM進(jìn)行高光譜分類時候徑向基核函數(shù)的分類精度最高，是分類的首選。并且與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)徑向基分類算法以及常用的最小距離分類算法進(jìn)行比較，分類的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SVM分類算法進(jìn)行分類的結(jié)果。SVM方法在高光譜遙感分類領(lǐng)域能得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高光譜遙感；支持向量機(jī)；分類

來源出版物：紅外與毫米波學(xué)報(bào)，2008，27（2）： 123-128入選年份：2013

DPSK調(diào)制/自差動零差相干探測技術(shù)克服星地激光通信中大氣湍流效應(yīng)的研究

馬小平，孫建鋒，職亞楠，等

摘要：在星地激光通信中，大氣湍流影響光接收波面，增加通信誤碼率。采用差分相移鍵控（DPSK）體制，通過當(dāng)前碼元信號光與延時1bit的碼元信號光干涉得到數(shù)據(jù)信息。在高碼率通信的情況下，由于大氣擾動對前后碼元信號光的波面影響基本相同，可以通過干涉時波面相位相減得到差分信息。在此基礎(chǔ)上，用菲涅耳衍射理論，分析入射光信號在自由空間差分干涉結(jié)構(gòu)中的衍射傳輸過程。數(shù)值模擬仿真過程中，模擬探測波前像差對干涉系統(tǒng)性能的影響，通過對探測端零差效率的分析，驗(yàn)證了自由空間差分干涉結(jié)構(gòu)解調(diào)光信號可以在一定程度上克服大氣湍流效應(yīng)對光信號相位信息的擾動。從理論上給出了自由空間差分干涉結(jié)構(gòu)解調(diào)光信號的使用條件和結(jié)論。

關(guān)鍵詞：光通信；差分相移鍵控；波前像差；相干對比度；零差效率

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（7）： 0706017入選年份：2013

鬼成像系統(tǒng)的互信息

李恩榮，陳明亮，龔文林，等

摘要：從理論上計(jì)算了鬼成像系統(tǒng)的返回信號和目標(biāo)之間的互信息，利用數(shù)值模擬研究了它與系統(tǒng)圖像重建質(zhì)量之間的關(guān)系。分析表明，該互信息同時依賴于系統(tǒng)所使用的散斑場和成像目標(biāo)的類型。結(jié)果顯示，對于給定類型的目標(biāo)，存在特定的散斑場使得上述互信息取得極大值，且在同樣的采樣數(shù)條件下，使用該散斑場的鬼成像系統(tǒng)可以獲得最佳的圖像重建質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上提出可以通過最大化互信息來設(shè)計(jì)、優(yōu)化鬼成像系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：成像系統(tǒng)；鬼成像；壓縮感知；互信息；散斑優(yōu)化

來源出版物：光學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（12）： 1211003入選年份：2013