1 长沙学院电子信息与电气工程系, 湖南 长沙 410022
2 国防科技大学机电工程与自动化学院, 湖南 长沙 410073
针对旋转双棱镜扫描成像中棱镜引起的成像畸变进行研究并通过逆向光线追迹对其实施校正.为估算畸变的特点和程度,根据视轴指向及视场尺寸确定棱镜转角和入射光方向,基于矢量形式的折射定律对视场跨度内的光线通过两棱镜实行追迹.以锗棱镜的红外成像及玻璃棱镜的可见光成像为例模拟成像变形.结果表明,图像沿着偏离系统轴的方向被压缩.偏转角越大,图像变形越突出.为校正成像畸变,从像点通过棱镜实行逆向光线追迹.针对可见光成像搭建旋转双棱镜扫描成像系统并分析其成像畸变,结果表明成像畸变的模拟预测与实验观测结果相符.无论针对模拟图像还是实际图像,逆向光线追迹都能有效地校正成像畸变,改善成像质量.该畸变分析及其校正方法对旋转双棱镜成像应用具有一定的参考价值.
成像系统 畸变校正 光线追迹 旋转双棱镜 扫描成像
1 湖南大学信息科学与工程学院 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 湖南, 长沙 410012
2 长沙学院电子与通信工程系, 湖南, 长沙 410003
介绍了宽频带的高功率钕玻璃激光进行频率变换的意义、存在的困难和目前高效宽带谐波转换技术的一些进展。在详细分析已有的多种谐波转换技术（如光谱角色散技术、啁啾匹配技术、晶体级联、折返点匹配等）的特点和局限性的基础上, 提出一种新颖的宽频带钕玻璃激光三倍频转换方案——组合激光工作模式方案（宽频带激光与窄带激光进行混频）。对该方案的转换带宽进行了数值研究，讨论了其转换带宽提高的内在物理原因，并分析了该方案在高功率激光装置中的应用前景。
非线性光学 钕玻璃激光 宽带频率转换 光谱角色散 折返点匹配 组合激光 激光与光电子学进展
2014, 51(2): 020005
1 长沙学院电子与通信工程系， 湖南 长沙 410003
2 湖南大学信息科学与工程学院， 湖南 长沙 410012
3 湖南安全技术职业学院电气与信息工程系， 湖南 长沙 410151
从时域的耦合波方程出发，数值研究了宽带钕玻璃激光谐波转换装置中输出三倍频脉冲的幅度调制效应，提出在三倍频的和频过程中加入一束窄带脉冲来抑制输出脉冲的幅度调制效应。研究结果表明，窄带脉冲的引入可大大减缓群速度失配对相位匹配带宽的限制，从而可以很好地抑制三倍频脉冲的幅度调制效应；对于目前所需要的带宽为1 THz的紫外脉冲，传统三倍频基本装置中的幅度调制深度为180%，采用上述方案后，三倍频脉冲的幅度调制深度降低到20%。
非线性光学 幅度调制效应 宽带窄带激光混频 钕玻璃激光 中国激光
2012, 39(12): 1202009
1 长沙学院电子与通信工程系,湖南 长沙 410003
2 长沙学院光电信息技术创新团队,湖南 长沙 410003
高数值孔径(NA)光刻中,需要控制衬底反射率以减小薄膜干涉对光刻性能的影响。 采用薄膜光学方法研究了高NA光刻中底层抗反膜(BARC)对衬底反射率的控制。 针对硅基底对单层和双层BARC进行优化以探索满足高NA光刻要求的BARC材料光学参数容限。 结果表明,当NA超过0.8时,单层BARC无法控制衬底反射率而有必要采用双层BARC。 横电(TE)比横磁(TM)偏振光的衬底反射率更难以控制。NA越大,单层BARC折射系数的优化值越大。 双层BARC中的顶层膜应采用低吸收率材料而底层膜应采用高吸收率材料。本研究可为高NA光刻中的BARC材料 研制及衬底反射率控制提供理论依据。
薄膜光学 衬底反射率 底层抗反膜优化 高数值孔径光刻 thin film optics substrate reflectivity bottom antireflection coating optimization hyper-numerical-aperture lithography
1 长沙学院电子与通信工程系， 湖南 长沙 410003
2 长沙学院光电信息技术创新团队， 湖南 长沙 410003
3 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室（筹）， 北京 100081
超大数值孔径(NA)光刻成像中，掩模保护膜上的入射光线入射角范围增大，用传统方法优化掩模保护膜难以增大斜入射光的透射率。基于薄膜光学原理提出一种新的掩模保护膜优化方法，确保光线在整个入射角范围内的平均透射率最大。利用琼斯矩阵方法探讨膜层的透射属性和相位特征，得到相应的琼斯光瞳来分析膜层带来的偏振像差。结果表明，对比传统的掩模保护膜优化方法，新方法能有效提高斜入射光线的透射率，减小膜层引起的偏振像差。新的掩模保护膜优化方法能为超大NA光刻成像的掩模保护膜设置提供必要的理论基础和技术支撑。
成像系统 偏振像差 超大数值孔径光刻 掩模保护膜 琼斯矩阵方法 薄膜光学
1 长沙学院 电子与通信工程系,长沙 410003
2 北京理工大学 信息科学技术学院 光电工程系,北京 100081
3 湖南华南光电仪器厂,湖南 常德 415105
针对电视制导系统从各种复杂自然背景和野战环境的图像中提取导弹目标信号的要求,从导弹目标和背景的光谱特性出发,提出了导弹目标的分光检测原理与方法,设计了双CCD分光检测光学系统,使含有导弹目标的图像进入主CCD,背景图像进入次CDD,最终由背景减法电路实现主次CCD图像相减,得到导弹目标图像。实验结果证明,该方法能可靠地从背景中检测出导弹目标。
应用光学电子学 目标检测 双CCD 分光检测 背景减法 applied optoelectronics target detection dual CCD sensor spectroscopic detecting background subtraction
1 长沙学院 电子与通信工程系,长沙 410003
2 北京理工大学 信息科学技术学院光电工程系,北京 100081
3 上海交通大学 信息安全工程学院,上海 200240
针对电视制导系统需从包含多个干扰目标的序列图像中快速识别和跟踪导弹目标的要求,提出了一种基于二值图像索引图的序列图像快速分割及目标特征提取算法,在序列图像二值化后,只需由FPGA对其遍历一次就可得到一张含有目标信息的索引图表,再由DSP对该索引图表边遍历边计算就可得到图像所含目标的数量、面积、质心坐标、二阶矩不变量等特征。实验结果表明,该算法并行处理效率高,实时性好,完全可满足电视制导系统的要求。
图像处理 图像分割 特征提取 索引图 电视制导 image processing image segmentation characteristics extraction index map TV guidance
1 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
2 长沙学院电子与通信工程系, 湖南 长沙 410003
研究了一种在平面干涉仪上检测大曲率球面光学零件面形的方法, 将在平面干涉仪上得到的干涉条纹通过图像预处理、快速傅里叶变换(FFT)提取相位、解包裹、泽尼克(Zernike)多项式拟合等处理得到被检球面相对标准平面的面形, 与指定的标准球面相减后, 再一次Zernike多项式拟合得到被检球面相对于指定标准球面的面形, 计算出被检球面的面形误差峰谷(PV)值、均方根(RMS)值及工程上常用的光圈N与局部光圈ΔN, 并模拟出用球面干涉仪或球面样板检测时的干涉条纹, 克服了接触检测的缺点, 为高精度、大曲率半径光学零件表面面形的检测提供了一种适用的方法。
光学测量 面形检测 Zernike多项式 条纹模拟
1 长沙学院，湖南 长沙 410003
2 北京理工大学 信息科学技术学院 光电工程系，北京 100081
3 湖南华南光电仪器厂，湖南 常德 415105
提出一种利用机电手轮和单片机完成准确测距和自动装定射表的新型轻**瞄准镜方案，介绍这种新型轻**瞄准镜的功能、原理和利用机电手轮测量目标距离的方法，分析了这种测距方法的误差和可行性，还给出**射角计算公式和装定方式。设计方案既保留了普通光学瞄准镜和带激光测距仪的光电瞄准系统的优点，又具有带激光测距仪光电瞄准系统的测距、解算、装定一体的优点，且可同时采用多种计算和装定方式。
轻**瞄准镜 手轮测距 自动解算 自动装定 sighting telescope for light arms hand wheel ranging automatic resolving automatic set-up
1 北京理工大学,光电工程系,北京,100081
2 长沙学院,湖南,长沙,410003
3 湖南大学,湖南,长沙,410082
简要介绍了反坦克导弹红外测角仪的信息处理系统组成原理,讨论了红外测角仪抗红外干扰的信息处理方法,导弹目标信号的确定要通过真假红外信号的模式识别和航迹判别处理等才能最终确定,同时对由于大气红外衰减造成的红外信号闪烁以及其它干扰造成的导弹目标丢失情况,设计了信号数据溢出处理模块.这些信息处理方法使红外测角仪的抗红外干扰能力明显提高.试验表明,当坦克目标上有一个探照灯时,红外测角仪能正常工作,当横向偏离坦克目标或弹道10m以外有2个红外干扰时,红外测角仪也能正常工作.
红外信息处理 模式识别 航迹判别 红外测角仪 抗红外干扰
