为了抑制激光在线测厚时入射角波动引起的误差, 根据几何光学分析了激光透射式和反射式测厚原理, 发现激光在特定入射角附近波动时, 两种方式的测厚误差一正一负, 具有互补性, 在此基础上提出基于透射和反射同时测量的互补式测厚方法, 该方法可将误差限定在透射式和反射式测量误差之间, 抑制在线测厚误差.对于有机玻璃平板, 理论计算表明, 当激光入射角在67.013°±4°波动时, 相对误差绝对值在1%以内, 误差抑制率均值大于90%; 当入射角为61.536°时, 误差抑制率为100%.利用线结构激光器和两个线阵CCD相机搭建互补式测厚实验系统, 测量了标称厚度为1~5 mm的有机玻璃平板, 与透射式和反射式测厚结果进行对照, 除厚度为1 mm的玻璃外, 互补式测厚误差被限制在透射式和反射式之间, 最大误差抑制率达61%.实验结果表明, 该互补式方法有效抑制了误差, 提高了在线厚度测量准确度, 解决了在线测量不可重复性导致的无法通过均值法减小误差的问题.

本文给出了入射到半无限光子晶体上的波的反射系数计算公式。对由普通材料、双负材料和单负材料组成的一维半无限光子晶体中光的反射进行了数值模拟计算。发现半无限光子晶体的反射率曲线与有限光子晶体相比变得平滑,是有限光子晶体迅速振荡的反射率平均的结果。TE波的反射取决于介电常数的差异,而TM波的反射取决于磁导率的差异。单负-单负材料中的场是倏逝场,存在一个通带使场无位相延迟的传播。当满足εB=-εA,μB=-μA 和dA=dB条件时反射率变为零。

基于视网膜光反射,提出了一种只需要简单算法的实时人眼定位方法。通过确定人眼相对于点光源的空间方位的实验,证明了该人眼定位方法的可行性。在这种人眼定位方法中,如果在点光源形成的锥形照明区域中没有人眼,那么CCD接收的图像将是一个均匀的暗背景图像,且图像中没有亮斑存在;如果在该锥形照明区域中有人眼,那么CCD接收的图像将是一个具有均匀暗背景和存在微小亮斑的图形。根据该微小亮斑在CCD接收图像中的位置,可以判断人眼存在与否的状态,计算人眼相对于点光源的空间方位及位置。

利用Nd:YAG纳秒激光脉冲,在能量密度为1~10 J/cm2范围内辐照单晶硅,形成了表面锥形微结构,在SF6气氛和空气环境下均形成了锥形尖峰表面微结构。SF6气氛下产生的锥形尖峰顶端都有小球,部分锥形上还有二次尖峰形成,空气中纳秒激光诱导的锥形尖峰微结构顶端和边缘有由液滴固化形成的粒状物质,不同于利用准分子纳秒激光诱导的细长须状结构和飞秒激光辐照下产生的具有表面枝蔓状纳米结构的锥形微结构。实验结果表明,这种尖峰微结构的形成与辐照激光的波长和脉冲持续时间有关。对空气中微构造硅的辐射反射的初步研究表明,在500~2 400 nm范围内的光辐射反射率不高于20 %。

利用光照反射模型分析中高轨人造卫星测光特性,以不同形状特性、姿态稳定方式和技术状态的中高轨人造卫星为研究样本,进行可见光波段的时间序列测光观测,并给出了卫星视星等斜距改正和相位角计算的方法。首先,利用球状卫星测光特性实验数据验证了其镜面反射和漫反射光变特性理论模型计算结果,并进一步探讨了复杂形状卫星的光变特征。其次,分别对类柱状受控卫星和失控卫星的理论模型计算结果和实验观测数据进行对比分析。实验结果表明,卫星光变曲线与卫星物理特性,如生存状态、形状特性、姿态稳定方式等相关,可为分析卫星的技术状态及其历史演化过程提供判定依据。