山东理工大学 机械工程学院, 山东 淄博 255000
针对近景工业摄影测量中镜头自动对焦导致相机内参数波动进而降低测量精度的问题, 提出一种分层式相机标定方法。分析了基于平面棋盘格的相机标定技术, 阐述了数码单反相机的自动对焦原理及其如何影响相机主距的变化, 重点分析了分层式相机标定方法的基本思想。分层式相机标定实验揭示了相机内参数及畸变系数随着标定距离变化的规律, 精度评价实验的结果表明, 依据摄影距离选择合适的相机内参数能够显著提高近景工业摄影测量的精度。
近景工业摄影测量 自动对焦 分层式相机标定 光栅尺 close range industrial photogrammetry auto focus layered camera calibration optical grating ruler
1 南方科技大学 创新创业学院, 广东 深圳 518055
2 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州), 广州 511458
光纤形态传感技术是解决柔性体形态测量、光电缆实时形态跟踪、医疗介入针轨迹实时跟踪等3D形态恢复问题的创新型技术方案。光纤形态传感技术以光纤作为敏感元件, 传感器具有结构简单、易于嵌入安装、测量不需要视觉接触、耐腐蚀, 以及抗电磁干扰等优点, 适用于水下、地下等复杂环境中的大尺度结构形态测量。近年来, 光纤形态传感器受到了越来越多的关注, 文章综述了光纤形态传感技术的最新研究进展, 以一维曲率传感器、全向型曲率传感器和空间形态传感器为线索, 介绍了各阶段传感器的研究现状以及面临的挑战。
光纤 形态传感 曲率 光栅 多芯光纤 optical fiber shape sensing curvature optical grating multi-core fiber
光学 精密工程
2021, 29(10): 2393
南开大学 电子信息与光学工程学院, 天津 300350
介绍了一种基于光纤传感技术的等截面悬臂梁固有频率的测量方法, 并采用理论计算和软件仿真对其进行了验证。首先, 理论推导了粘贴于悬臂梁表面的光栅中心波长与其所在位置处挠度的关系; 然后, 根据分析结果, 搭建了实验测量系统, 该实验采用高温火焰烧断连接线的方法产生一个初始的阶跃信号, 测量结果为20.093Hz; 接着, 采用里兹法对梁固有频率进行理论计算, 结果为20.311Hz; 最后, 利用ANSYS软件对悬臂梁进行模态分析, 得到梁的一阶模态为20.44Hz。实验测量结果与理论计算、有限元仿真结果十分接近, 证明了该方法是正确、可行的, 为悬臂梁固有频率的获取提供了新思路。
等截面悬臂梁 固有频率 光栅 阶跃信号 模态分析 uniform cantilever beam natural frequency optical grating step signal modal analysis
微光夜视技术重点实验室 中国兵器工业集团第二一一研究所,陕西 西安 710065
光阴极辐射灵敏度是衡量紫外探测器响应能力的一项重要指标, 实现其准确测量至关重要。本文建立了某型紫外探测器光阴极辐射灵敏度测量方法, 搭建了实用的紫外光阴极辐射灵敏度测量装置, 重点分析了利用该装置进行紫外光阴极辐射灵敏度测量时的影响因素, 对比了紫外窄带滤光片、光栅单色仪、辐射照度计和辐射功率计等不同组合方式进行光阴极辐射灵敏度测量时的误差情况, 得出光栅单色仪配辐射功率计方式在光阴极辐射灵敏度测量时的误差最小, 扩展不确定为9%, 相比其它三种组合19.4%、19%和11.2%的扩展不确定度具有绝对优势。该研究成果用于辅助国产紫外探测器技术研发, 为进一步改进提升其技术性能提供了有效且准确的检测手段。
紫外探测器 光阴极辐射灵敏度 窄带滤光片 光栅单色仪 测量误差 ultraviolet detector photocathode radiant sensitivity narrow band filter optical grating monochromator measuring error
为实现TP75海洋遥感卫星高光谱分辨率及弱目标的探测需求, 需要在窄谱段内、低照度下实现高信噪比。通过对成像光谱仪信噪比的推导, 建立了成像光谱仪信噪比的评估模型。利用成像光谱仪的光学透过率、光栅的衍射效率、CCD器件的量子效率、CCD暗电流、读出噪声, 以及视频噪声等, 对海洋水色谱段、中心波长处、典型辐亮度下、5 nm光谱带宽内的系统信噪比进行仿真分析。最后, 对系统信噪比进行了测试。测试结果表明: 仿真分析正确, 此成像光谱仪信噪比可达到60 dB。
成像光谱仪 光栅 信噪比 噪声分析 imaging spectrometer optical grating signal-to-noise noise analysis
安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室，合肥 230039
提出一种基于正弦光栅调制的相位恢复方法.首先，在空间光调制器上加载两个不同方向的正弦光栅对光场复振幅进行调制；然后，推导强度信息和相位偏导数之间的关系式；最后由强度信息计算相位偏导数，进而恢复相位.实验分别测试了该方法对简单图像、复杂图像以及含噪声图像的恢复能力.实验结果表明，该方法可以通过方便地控制图像移动量来有效恢复相位信息，适用于不同尺度的相位物体的计算.
信息光学 相位恢复 傅立里叶变换 空间光调制器 复振幅 光栅 Information optics Phase recovery Fourier transform Spatial light modulators Complex amplitude Optical grating
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所
2 微系统与太赫兹研究中心，四川 绵阳 621999
太赫兹脉冲单次测量技术对于不可逆或者单次超快过程的太赫兹光谱研究具有重要意义。为了实现无畸变的高频率分辨率的太赫兹脉冲单次探测，利用光栅产生了一束具有倾斜前沿的飞秒探测脉冲，并利用该探测脉冲实现了对太赫兹脉冲时域电场波形的单次测量，测量时间范围达到20 ps，频谱覆盖0.1 THz~2.5 THz 范围。且测量的结果与使用传统电光采样方法测量的结果相符合。对于基于光栅产生倾斜脉冲前沿的太赫兹脉冲单次测量方法进行了建模分析，获得了光栅和光学元件参数的选取，以及光路设计等指导性结论。
太赫兹脉冲 单次测量 光栅 倾斜脉冲前沿 terahertz pulse single shot measurement optical grating pulse front tilting 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(1): 23
深圳奥拓电子股份有限公司， 广东 深圳 518057
文章介绍了4种3D显示技术应用到LED显示屏的原理以及应用方法，并分析了每种方法应用的优缺点，分析了采用分时技术的LED显示屏能够较好地显示3D图像，且性价比高。
分色 分光 分时 光栅 发光二极管 color separation beam splitting time division optical grating LED
1 广东工业大学 实验教学部，广东 广州 510006
2 厦门大学 机电工程系，福建 厦门 361005
3 广东工业大学 环境学院，广东 广州 510006
光谱仪是光谱学和光谱技术中最基本的分析仪器之一，仪器的小型化对于扩展仪器使用范围有很大的帮助。设计一种微型可见光CCD摄像光谱仪的光学结构，通过理论计算，选用合适的光纤、平面定向光栅和凹面反射镜，并将它们合理组合，采用聚焦反射和分光的方法，将待测光进行色散，直接投射到CCD接收器件的表面。最后对设计的仪器性能进行了分析。结果表明：仪器的光学结构大大简化，整体尺寸减小，且精度有一定程度的提高。
光谱仪 光栅 光纤 spectrometer CCD CCD optical grating optical fiber
