针对水下激光传输存在光束漂移现象, 分析了光束漂移图像对光学相关识别的影响和帧间光束漂移图像噪声的不相关性。研究了抗畸变匹配滤波器设计, 提出了基于相位匹配的畸变图像共同特征提取, 并作为综合鉴别函数子特征的训练样本, 设计了抗畸变综合鉴别匹配滤波器, 并进行了仿真验证。Matlab仿真结果证明:抗畸变综合鉴别匹配滤波器设计, 结合待识别图像随机散射噪声预滤波, 可有效提高光学相关识别输出相关峰的峰值-相关能量比值和相关峰鉴别率值。

分析了使用VLC进行光学相关识别时目标图像长宽比的变化对匹配滤波器畸变容限和输出相关峰值的影响。利用非约束纯相位匹配滤波器算法和迂回相位编码方法设计匹配滤波器，对具有确定面积和透过率而长宽比不同的矩形目标进行光学相关识别。模拟和实验结果表明：随着目标图像长宽比增加，匹配滤波器畸变容限减小，相关峰值降低。VLC更容易识别长宽比趋近1的目标图像。

在空间匹配滤波器设计过程中，为抑制输入场景中背景噪音对输出相关平面上相关点的影响，通过比较匹配滤波函数和背景噪音的傅里叶谱，根据两者差值的量级对匹配滤波函数的振幅进行非线性调制，在匹配滤波过程中使设计的空间匹配滤波器对强噪音的傅里叶谱处透过率降低，而尽量保持输入图像傅里叶谱的高透过率，从而增加输出相关平面上的信噪比，实现相关点的正确探测。计算机模拟和实验结果表明：与纯相位匹配滤波器相比其抗噪能力得到较大改善。

Vander Luget相关器(VLC)中,由于空间光调制器(SLM)像素的周期性结构,在匹配滤波面上会产生目标图像的多级衍射谱。为了提高VLC输出的相关峰值,在不同级衍射谱处同时加载了匹配滤波器进行匹配滤波。理论分析表明,各级谱输出的相关点在输出面上位置相同,相干叠加的结果会使输出相关峰值提高。实验结果表明,和只对0级谱进行匹配滤波的情况相比,对目标图像的多级衍射谱同时进行匹配滤波可使平均输出相关峰值提高约32%,该方法能有效提高VLC的输出相关峰值。

为改进等相关峰综合鉴别函数(ECPSDF)算法,提出了在其约束条件中利用空域构造样本(fi(x,y)-βm(x,y))取代训练样本fi(x,y),将平均训练样本m(x,y)引入到ECPSDF算法的约束条件中,得到了扩展ECPSDF算法(EECPSDF).在匹配滤波器设计过程中,针对目标图像、训练样本数和训练样本畸变量间隔,选择合适的β值,使设计的匹配滤波器性能达到最佳.对飞机图像的相关识别进行了模拟和实验,结果表明,当训练样本角间距分别取6°和8°时,其η值分别由0.858 4和0.671 9减小为0.214 5和0.186 5,EECPSDF算法能较好地克服ECPSDF算法的缺点.

根据非约束相关匹配滤波器和纯相位匹配滤波器的概念,分析了非约束纯相位匹配滤波器的特性及其在光学相关识别中的应用,并与其他典型纯相位匹配滤波器进行了比较.模拟和实验结果表明,非约束纯相位匹配滤波器具有畸变容限大、相关峰高、算法简单的特点.用于光学相关识别是一种实用的空间匹配滤波器算法.

近年来,Yb:YAG激光研究已被视为发展高效、高功率二极管泵浦固体激光器的一个主要方向.本文简要分析了Yb:YAG作为增益介质优于Nd:YAG的性质,阐述了Thin Disk激光器的原理,并介绍了我们在国内首次获得16 W连续激光(波长1030 nm)输出的二极管泵浦Yb:YAGThin Disk激光器装置及数据.

采用氙灯泵浦, 实现了掺钕氟磷酸锶晶体(Nd:S-FAP)以Cr4+:YAG作为被动调Q元件的1.059 μm激光运转, 测量了Cr4+:YAG不同小信号透过率及不同泵浦能量下激光单脉冲的输出能量、 脉冲宽度、 重复率, 给出了Nd:S-FAP晶体Cr4+:YAG调Q工作原理的方程组, 数值求解该方程组所得的理论结果与实验值相符。

从理论和实验两个方面研究Cr4+:YAG的调Q特性,测量了Cr4+:YAG调Q Nd3+:YAG激光器在不同条件下的脉冲能量和脉冲宽度,并与理论结果进行比较,结果显示脉冲能量的理论结果与实验结果能较好地符合,脉冲宽度的理论结果与实验结果变化趋势大致相一致。文中还对Cr4+:YAG调Q Nd3+:YAG激光器的其它实验现象给出定性解释。

掺杂色心Nd:YAG晶体可做工作物质或被动调制器。被动Q开关脉冲宽度≥7ns,主被动锁模脉冲宽度≥270ps。当连续泵浦时脉冲重复频率在1～10kHz之间,脉宽≥260ns。主被动锁模脉冲宽度在ns或亚ns,倍频输出平均功率约为300mW。