1 国防科技大学 电子对抗学院, 合肥 230037
2 中国人民解放军 95865部队, 北京 102200
采用矩阵分解以及将硬边光阑窗口函数展开为复高斯函数叠加的方法, 研究了高斯光束猫眼光学系统后的光阑效应; 通过数值计算, 分析了激光的反射规律。研究表明, 入射光束束腰距离猫眼光学系统越远, 光学系统的光阑效应越大; 调整合适的正离焦量, 可以使猫眼光学系统回波光强更高。理论分析和数值计算对猫眼系统的研究具有一定的参考意义。
猫眼效应 高斯光束 硬边光阑 光强分布 cat eye effect Gaussian beam hard edge aperture intensity distribution
脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院), 安徽 合肥 230037
利用猫眼回波的变化研究焦平面上硅在激光辐照下的损伤演化。随着激光辐照时间的增加, 回波图像出现抖动, 产生新的纹理, 判定焦平面上硅受到损伤。损伤对应的回波图像面积不断扩大, 损伤区内光斑结构逐渐变得复杂, 且光斑面积不断减小, 最终形成动态稳定的损伤回波图像。依据回波图像的变化分析硅的损伤形貌, 依次出现表面氧化、小尺度形貌损伤、损伤面积扩大等现象。初步分析了回波图像纹理特征与焦平面上硅损伤形貌的对应关系, 认为回波图像损伤区光斑的自相关性与角二阶矩随着损伤形貌粗糙度的增大而减小。
猫眼回波 微观损伤形貌 演化 纹理特征 cat′s eye echo-wave micro damage morphology evolution texture feature 红外与激光工程
2016, 45(12): 1206007
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
激光主动探测系统的探测效果受到众多因素的影响。针对激光主动探测的应用需求, 分析了激光主动探测效果的影响因素, 建立了猫眼目标发现距离的数学模型, 分析了探测系统参数和环境参数对发现距离的影响, 仿真研究了探测性能的制约因素。研究结果表明, 激光主动探测的发现距离受到激光发散角、入射角以及大气能见度等因素的影响。对于给定的探测范围, 较小的激光发散角、较小的入射角度可以增大猫眼目标的发现距离。因此, 针对特定的应用环境, 需要选取合适的激光探测系统参数来达到最优的探测效果。
猫眼效应 回波功率 区域探测 cat-eye effect retro-reflected power region detection
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室 ，合肥 230037
以惠更斯-菲涅尔衍射公式为基础，推导了猫眼系统的回波光场，并以二维光栅作为凝视光电成像系统的焦平面器件进行理论计算和实验验证.分析了光阑孔径对回波图像与焦平面器件调制之间相关性及空间截止频率对猫眼回波的影响.结果表明：随着光阑孔径的减小，回波图像信息减少，与焦平面上光斑的相关性降低；随着光阑孔径的增大，光栅干涉形成的次级光斑逐渐出现在回波图像中，回波图像也由于各级光斑的干涉变得复杂，对应的空间频谱变化反映了各级光斑的交叠情况.该研究对利用回波特征用于凝视光电成像侦察设备实施激光主动探测具有实际应用价值.
激光技术 猫眼回波 波动光学 二维光栅 光阑孔径 空间频谱 Laser technology Cat′s eye echo-wave Wave optics Two-dimensional grating Aperture size Spatial frequency
脉冲功率激光技术国家重点实验室(电子工程学院)，安徽 合肥 230037
光电成像装备的猫眼效应使其易遭受激光主动侦察装备的探测，在光电装备成像质量变化允许的范围内，采用离焦的方式来减小猫眼目标的回波功率，可实现相应的隐身。在研究离焦对光电成像设备激光回波强度影响的基础上，利用实验的方法对猫眼目标隐身后的成像质量进行验证和评价,并对离焦后的图像进行清晰度增强。结果表明，通过离焦的方式可有效增大猫眼目标回波发散角，降低回波功率，并且离焦量越大，猫眼效应越弱。对离焦光电设备所采集的图像进行分析后发现，离焦量越大，图像高频分量越少，但是适当的离焦量所造成的成像质量下降在可接受范围内，并且通过采取相应的修复措施，光电成像设备的图像质量得到有效改善。
猫眼效应 回波功率 离焦量 目标隐身 图像恢复 Cat-eye effect retroreflected power focal shift target stealth image restoration
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
电荷耦合器件(CCD)的高敏感性使其易受到激光脉冲的干扰甚至损伤。在理论分析了影响MOS结构光生电荷量因素的基础上, 数值仿真了MOS器件的光生电荷量以及响应电压和电流随激光脉宽和平均功率变化的关系; 实验研究了CCD对不同参数激光脉冲的光电响应特性。数值仿真表明, MOS器件的光生电荷量以及峰值响应电压和电流随激光脉冲的平均功率和脉宽的增大而增大, 并且响应电压和电流有拖尾现象。实验结果显示, 脉冲越短, CCD的响应阈值越低。研究结论对超短脉冲激光在光电成像方面的应用具有一定的意义。
MOS器件 超短脉冲 激光辐照 响应阈值 MOS device ultrashort laser radiation effect response threshold
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
激光通信技术是实现高效通信的重要手段。大气激光通信链路中, 大气的散射、吸收和湍流严重制约激光传输质量。分析了激光通信系统中由于大气湍流和色散造成的脉宽展宽, 计算了脉宽展宽量与湍流大气折射率结构常数、初始脉宽和传输距离之间的关系; 比较了不同发射激光脉宽、不同发射能量下的脉冲波形特性。数值计算及仿真结果表明, 激光脉宽随传输距离、大气湍流的增大而增大, 长脉宽的超短脉冲激光受大气湍流和色散的影响小, 并且脉宽增大, 激光功率降低, 研究结论对超短脉冲的应用具有一定的意义。
超短脉冲 脉冲展宽 大气湍流 大气色散激光能量 ultrashort pulse laser pulse width broadening atmospheric turbulence atmospheric dispersion laser energy
分析常用的颜色空间中的色差公式，运用聚类算法将色差公式应用于图像背景主色提取.理论分析和实验结果均表明，CIELAB颜色空间中的CIE94色差公式具有较好的实验效果和较高的效率，说明色差公式的选择与实际使用情况紧密相连，要实现不同的图像显示效果，应选择不同的色差公式.
色差公式 主色提取 color difference formula main color extraction
