1 安徽省气象科学研究所,安徽,合肥230031
2 安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室,安徽,合肥,230031
3 中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家863计划大气光学重点实验室,安徽,合肥,230031
4 南京大学,大气科学系,江苏,南京,210093
在大气气溶胶粒子浓度随高度指数下降的假定下,气溶胶标高反映了大气边界层气溶胶的特征厚度.为了得到气溶胶标高随时空、季节和地域变化情况,根据整层大气光学厚度和近地面水平能见度的测量结果,分析了内地和沿海地区气溶胶标高的实际变化,初步得到了气溶胶标高随时间、地域及季节改变的规律.
气溶胶标高 气溶胶光学厚度 气溶胶消光系数 太阳辐射计 能见度仪
分析了静态红外地平仪对卫星姿态测量的影响因素,发现测量误差主要来源于冷云的干扰,为了避开冷云的干扰,减少测量误差,又不使地平仪系统所接收的地球辐射能量太低,需要对光学系统重新进行优化设计.通过重新选择光学波段,并加大光学系统的通光口径,实现了光学系统的优化设计,对优化后系统进行分析计算,相对于优化前,系统所接收到的地球辐射总能量最多降低5%,但冷云的干扰却减少了30%.结果表明光学系统的优化设计将会大大提高静态红外地平仪对卫星姿态的测量精度.
静态红外地平仪 冷云 地球辐射能量 姿态测量 光学波段 辐射出射度
1 中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
2 中国科学院研究生院,北京,100039
波面拟合分析是干涉测量技术中数据处理以得到所需信息和结果的一个重要环节.提出了一种通用的圆和环孔径波面拟合分析方法,选用在单位环域里正交的Zernike环多项式为拟合基函数.对比分析结果不仅表明了所提出方法的有效性和通用性,而且显示出该方法可解决通常的基于Zernike圆多项式干涉图处理软件在拟合分析环孔径波前时存在的问题.
光学测量 干涉计量 波面拟合 Zernike环多项式
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
激光打孔广泛应用于印刷电路板处理等领域,在该技术中f-θ透镜起到扫描成像的重要作用.利用折衍混合系统设计了f-θ透镜,在满足性能要求的前提下,减少了透镜的个数,降低了系统成本.该系统采用像方远心光路,工作波长为9.25μm,打孔直径50μm,深度182 μm,扫描面积达70 mm×70 mm.
CO2激光器 激光打孔 f-θ透镜 折衍射透镜 非球面
光学薄膜常数-折射率、消光系数和膜层厚度是光学薄膜制备的基础,通过透射光谱法测试计算得到的薄膜常数具有较高的精度.Ta2O5是一种常用的氧化物薄膜,研究了两种透射光谱法计算光学薄膜常数的精度,利用Lambda900分光光度计获得了Ta2O5薄膜样品的透过率光谱数据,采用透射光谱包络线法对单层Ta2O5薄膜样品的光学常数进行计算,得到的折射率和消光系数较为准确,并且认为所得到的消光系数为广义消光系数,对精确地测试、计算提出了建议,为不同薄膜样品的制备奠定了技术基础.
光学常数 测试分析 透射光谱 拟合
针对国内空间应用对光纤陀螺的需求,第一次提出了需要解法,并给出了空间应用光纤陀螺性能和关键器件的试验结果,初步证明了国内光纤陀螺能够满足空间应用的要求.
惯性器件 光纤陀螺 空间应用
南开大学,现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
根据现代化头盔显示系统在像质、畸变和轻小型化方面的高要求,设计了一个视场为62°、出瞳距离为30 mm、出瞳直径为8 mm、采用2.794 cm(1.1″)微显示器的折/衍混杂投影式头盔的物镜系统.设计结果表明,系统满足高清晰的XGA的显示模式,其畸变仅为±0.66%.其质量也仅为62 g,是传统头盔光学系统的1/6,实现了轻小型化.结合投影式头盔显示的其他特点,如物体的正确"闭塞"、深度可感知、多用户的互不干扰等,本设计系统在可视化培训、交互环境、掌中电脑、数字化个兵等领域有重要的应用.
光学设计 投影式头盔显示 折/衍混杂光学系统
1 华东师范大学,物理系,光谱学与波谱学教育部重点实验室,上海,200062
2 上海理工大学,光学与电子信息工程学院,上海,200093
衍射效率高、偏振相关损耗低的衍射光栅是集成波分复用/解复用器件的一种核心元件,在光通信中具有很重要的应用价值,而一般面形的光栅很难达到此要求,为此需要在光栅衍射效率计算的基础上,利用遗传算法对光栅面形进行优化.采用二次函数来描述光栅面形,选取一定的原始样本,利用耦合波方法计算光栅的衍射效率;然后采用遗传算法中的各种算子对样本进行变换,计算变换后光栅面形的衍射效率,选择其中接近所确定条件的样本进行保留;再继续下一次变换和选择,直到满足设定的要求.通过优化最后得到衍射效率高、偏振相关损耗小的光栅面形,这些面形的光栅衍射效率达到90%以上,而相应的偏振相关损耗小于0.1 dB,已经达到光通信中的相应要求.在光栅面形设计中采用了遗传算法进行光栅面形优化为有特定要求光栅的制作提供了理论指导,可以节省一定的人力和物力.
遗传算法 光栅面形 衍射效率 偏振相关损耗 Genetic algorithm Grating profile Diffraction efficiency Polarization dependence loss
华中科技大学,微系统研究中心,湖北,武汉,430074
概述了薄膜偏振分光器的研究现状及其主要特点,对不同于MacNeille设计原理的受抑全内反射偏振分光器进行了研究,这种偏振分光器基于受抑全内反射和薄膜干涉原理,当入射角大于临界角时,在宽波段宽角度范围内反射P偏振光,透射S偏振光.重点分析这种偏振分光器的设计原理,设计了波长范围为420～680 am、空气中的入射角范围为±10°、膜系的消光比为Ts/Tp≥1000的用于背投系统的薄膜偏振分光器.
偏振分光器 受抑全内反射 消光比 带宽 PBS FTIR（frustrated total internal reflection） Extinction ratio Broadband
红外光斑中心检测在红外自动验光仪、红外测距仪等光学测量和检测仪器中是一项关键技术,检测算法的精度、速度直接影响光学测量的精度及速度.目前的检测处理系统多是基于PC机的,存在着实时性、稳定性问题.在总结各种检测算法的基础上,基于重心法使用FPGA实现了低信噪比红外光斑中心的实时检测.在实验电路中,先使用视频解码芯片SAA7113将模拟CCD视频信号转化为CCIR656格式数字信号;再在FPGA内部使用流水线结构进行直方图计算,计算阈值,二值化图像,五次二值图像收缩,五次二值图像膨胀处理以去除噪声,然后计算重心坐标.实验电路对红外自动验光仪中产生的视网膜反射红外光斑PAL制式视频图像信号能在1/25 s完成一幅图像的检测.而普通PC完成同一过程需要1 s左右.文章介绍了基于FPGA实现方案.
红外光斑 图像处理 中心检测 FPGA FPGA Infrared spot Image processing Spot detection
