利用光子学的技术来产生微波信号是目前一个热门的研究课题, 在通信系统、信号处理、雷达等领域有着广泛应用。主要介绍了利用光子学的技术来生成具有三角形时域特性的光脉冲信号的方法, 并对全光法以及包含频谱控制和时域叠加在内的电光法进行详细介绍和对比, 从脉冲重复频率的调谐能力、脉冲占空比、脉冲类型、系统结构稳定性等方面分析其优缺点。
微波光子 三角脉冲生成 全光法 电光法 microwave photonics triangular pulse generation all-optical method electro-optical method
河北大学物理科学与技术学院, 河北省光电信息材料重点实验室, 河北 保定 071002
利用针-板喷枪装置，在直流电压激励下产生了大气压非平衡态低温等离子体羽。采用光学方法，研究发现等离子体羽的放电模式为脉冲放电。通过比较放电的总发光信号、337.1 nm 谱线的发光信号与电流信号，发现电流信号脉冲宽度最大，337.1 nm 谱线的信号脉冲宽度最小。通过对发光信号频率随电压的变化关系进行研究，发现放电脉冲频率随电压的增大而增大。利用光谱仪测量了337.1 nm 的谱线强度，发现它随气流增大减小，随电压增大表现为先增大后减小。利用气体放电理论，对以上物理现象进行了定性解释。这些研究结果对于大气压非平衡态低温等离子体羽的产生和应用都具有重要意义。
物理光学 等离子体喷枪 等离子体羽 谱线强度 脉冲宽度
1 中国科学院大学, 北京 100039
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
根据工程实践中大型结构三维角度变形的产生原因和测量需要, 对目前能实际应用到工程场合的光学小角度测量方法的研究现状进行了叙述和分析, 着重介绍了自准直法, 偏振光法、光源靶标法、莫尔条纹法、像形畸变法、摄影摄像测量法等, 对比各方法的特点, 探讨了光学三维角度变形测量技术面临的问题和未来的发展趋势。
角度测量 结构变形 光学方法 angle measurement structure deformation optical method
1 中国科学院半导体研究所，北京100083
2 天津大学 电子信息工程学院，天津300072
利用射频磁控溅射方法在蓝宝石衬底上制备了氧化钒薄膜，X射线衍射的测量结果表明薄膜的主要成分是多晶二氧化钒.实现了二氧化钒薄膜半导体金属相变过程的电阻和五个不同波长下薄膜反射率的同步测量.实验结果表明，电学和光学测量都在相变过程中出现回滞曲线，但是二者的表现形式有明显差别.当用光学方法探测时，同一次相变过程中不同区域的反射率曲线几乎完全重合，证明了薄膜样品的均匀性.
二氧化钒薄膜 电学方法 光学方法 同步测量 反射率 vanadium oxide film electrical method optical method simultaneous measurement reflectivity
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
主要研究了一种利用非色散光学法进行NO2 浓度检测的技术,其基本原理是利用NO2 在紫外可见光波段有 较强吸收的特点,根据朗伯-比尔定律通过预先标定好的气体吸收率与浓度的关系曲线来推导气体浓 度信息。在实验室使用光谱仪、氙灯和已知浓度的一系列标准样气进行实验,从光谱仪测得 的290～410 nm范围的光谱数据中选取带宽为5 nm的四个波段,分别计算不同气体浓度下的吸收 率,然后分别与浓度作多项式拟合。通过对比不同波段范围和拟合阶次下的拟合相关系数,确定 了一个拟合效果最好的波段和拟合阶次,为滤光片的选择提供了依据。
非色散光学法 NO2 浓度 标定 朗伯-比尔定律 non-dispersion optical method NO2 concentration calibration Lambert-Beer’s law
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室， 安徽 合肥 230031
根据热光法原理，设计并实现了有机碳(OC)/元素碳(EC)测量系统。在此基础上分析了影响光学校正法准确判断OC和EC分割点的因素，对热分解过程中激光强度的温度效应进行激光补偿校正。描述了激光在滤膜中的传输特性，探讨了造成热光透射法(TOT)和热光反射法(TOR)所确定的OC和EC的分割点存在差异的原因。
测量 热光法原理 光学校正 有机碳 元素碳
西安工业大学电子信息工程学院, 陕西 西安 710032
针对飞行弹丸对空中目标近炸炸点位置测量，提出了多幕光学法测量技术。根据试验特点，分析了多光幕交汇测量弹丸炸点位置存在的问题，研究了采用侧向相机辅助多光幕交汇测量技术。通过相机采集到的炸点图像，建立相机、模拟目标和多光幕交汇光幕阵列空间几何计算模型。利用弹丸的飞行轨迹和弹丸炸点图像平面坐标，研究了弹丸炸点侧向空间坐标的计算方法和多光幕交汇测量系统二维坐标修正原理，给出了弹丸炸点坐标计算函数。利用微分法从交汇光幕夹角、光幕幕厚、测时和测距等方面分析测量误差。经计算分析，模拟目标中心高度小于50 m时，炸点三维坐标的误差小于40 mm。
测量 多幕光学法 弹丸 近炸引信 炸点 多光幕交汇系统 相机
内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特010051
分析了光纤制造中产生折射率中心凹陷的原因，建立了折射率中心凹陷GIF (渐变折射率光纤)模型，应用射线光学方法得出了光纤传输的时间延迟、自聚焦周期的表达式，数值模拟了中心凹陷GIF的自聚焦周期和时间延迟。仿真结果表明: 随着凹陷宽度和凹陷深度的增大，GIF中光束的自聚焦效应变差，时间延迟差增大。
光纤光学 色散特性 射线光学方法 多模光纤 中心凹陷 fiber optics dispersion characteristics ray optical method multimode fiber central dip
西安航空技术高等专科学校, 陕西 西安 710077
针对薄板焊接变形测量难的问题, 提出了一种非接触式三维光学实时测量薄板焊接变形的新方法。首先通过2个高分辨率高速数字相机从不同观察点同时拍摄物体运动的视频图像；然后运用三维重建技术, 包括共线方程、基于共面方程的像片定向、直接线性变换解法、外极线几何约束和光束平差解法等重建待测标志点的三维坐标；最后依据同名点将不同时刻薄板的变形状态关联起来, 计算出待观测点的焊接变形量, 并实时绘制显示出变形曲线。与传统方法相比, 该方法具有不受焊接温度及强烈干扰影响和实时、高效、高精度等优点。
焊接变形 非接触式三维光学测量 标志点 welding deformation non-contact three-dimension optical method targets
