结构光三维测量技术是获得物体三维信息的重要途径, 激光条纹中心线提取是影响结构光三维测量精度和速度的关键因素。提出了一种适用于多场景下结构光三维测量的激光条纹中心线提取方法, 充分利用图像中激光条纹的几何信息和相关性生成自适应卷积模板, 实现激光条纹图像的滤波和增强处理, 使激光条纹横截面灰度值满足高斯分布; 经灰度加权法实现激光条纹中心线的亚像素精度定位与提取。实验测试结果表明: 该方法可实现多场景下形状、材质各异物体的条纹中心线提取, 有效克服了激光条纹亮度分布不均、噪声干扰等影响, 单幅图像处理时间缩短为0.107 s且相对误差减少到0.076 5%, 有效提高了激光条纹中心线的提取精度和速度。

本文提出了一种将衍射相位显微技术与微流体芯片相结合的方法对水源性寄生虫进行定量测量。结合干涉技术与光学显微镜搭建了衍射相位显微成像系统，实现对寄生虫的高灵敏度实时测量。基于光刻工艺，设计和制作了U型捕获结构双层微流体芯片，实现高通量的单个寄生虫捕获。将与聚二甲基硅氧烷(PDMS)折射率相同的聚蔗糖水溶液通入微腔，消除U型捕获结构边缘衍射在相位成像时产生的显著干扰噪声。利用不同直径的标准聚苯乙烯微球验证了该系统的准确性，最大相位值误差不超过3%。采用上述系统测量了100个贾第鞭毛虫包囊和100个隐孢子虫卵囊，然后从干涉图中重构出两虫的相位图。通过对定量相位图的分析得出两虫的形态学参数与定量的光体积差分布，定量的数据为了解其生理特性提供了依据。微流体衍射相位显微成像系统结构简单，稳定性好，测量精度高，在对单个微生物进行实时监测和无标记定量研究方面具有巨大的潜力。

基于离轴干涉原理和共光路结构布局, 设计和搭建了以激光作为光源的衍射相位显微成像系统, 在未放样品的情况下, 测得该系统的平均噪声误差仅有6.70 nm.利用标称直径为4.8 μm的标准聚苯乙烯微球来检验该系统检测的准确性, 测量误差与理论预期结果相比不超过4%.用该系统测量100只贾第鞭毛虫包囊个体, 并重建贾第鞭毛虫包囊的相位图, 在相位图的基础上, 估算出每个贾第鞭毛虫包囊的干质量.对测量结果进行统计分析, 结果表明贾第鞭毛虫包囊呈椭圆形状, 长轴范围为8~15 μm, 短轴范围为4~7 μm, 包囊的干质量在42.70~137.07 pg之间.该衍射相位显微成像系统采集速度快、准确性高, 可以满足对单个寄生虫形态和干质量进行定量分析的需求.

介绍了人眼的视觉特性和中间视觉的特点,提出通过选择合适的s/p值LED可提高中间视觉下LED照明的光效,并结合基于人眼视觉转换特性的动态调节技术和LED背光源照明技术,实现了真正意义的节能、舒适、人性化的LED照明。

为了研究多信道全光混沌通信系统中信道串扰对系统同步及解码性能的影响，构建了基于垂直腔面发射激光器的多信道混沌通信系统模型。通过利用描述其特性的速率方程模型，采用相似指数作为参考标准来评价同步性能，并进行了2．5Gbit／s混沌掩藏方式的编解码数值模拟。结果表明，相对注入强度越小，信道间隔越大，系统同步的性能越好；双信道系统的同步质量相比主从式单信道系统会有明显下降，而进一步增加信道数量，同步品质并不发生显著改变。在同步质量足够高时，信号可以得到较好的恢复。

根据双环掺铒光纤激光器互耦合的结构特点,提出利用互注入对其混沌进行控制的方法.基于互注入双环掺铒光纤激光器的理论模型,模拟了激光器的动态特性.通过适当的调节互注入强度和延迟时间,可以同时把两个双环掺铒光纤激光器从混沌态控制到多周期态,周期1或2,以及稳态,实现了两个光纤激光器混沌行为的动态的相互控制.在此模型基础上附加反馈,实现了二者的混沌同步,并定量的分析了互注入强度和延迟时间,以及参数失配对同步性能的影响.

针对光束轨道角动量的研究主要集中在相干光束的研究，而对于部分空间相干光束的轨道角动量研究较少，依据部分相干光的Wiigner分布函数推导出部分相干光的轨道角动量表达式，分析了部分相干光的轨道角动量谱特性。采用Mercer展开法得到了轨道角动量谱，计算了给定部分相干光束的轨道角动量谱，讨论了部分相干性对轨道角动量谱的影响。研究结果表明：部分相干光和相干光具有相同的轨道角动量表达式，部分相干光的轨道角动量谱随着相干性的变差而愈发弥散，携带轨道角动量的部分相干光束的轨道角动量谱比不携带轨道角动量的部分相干光束的轨道角动量谱更容易受相干度的影响。