1 北京理工大学光电学院 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
2 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
随着天文观测对空间分辨率性能需求不断提升,迫切需要发展十米级、百米级甚至公里级光学合成孔径的望远镜。传统光学共位相的合成孔径成像技术面临着高精度相位技术的挑战,难以将长基线的合成孔径成像拓展到光学波段。强度干涉的测量方法对相位相对不敏感,为长基线的光学合成孔径提供了可能的技术方案。分别梳理了恒星强度干涉仪、星体散斑干涉仪的发展历程和关键科学问题,并分析了空间强度自关联合成孔径望远镜的技术特点和发展潜力。通过总结三种技术方案的特点,可为我国发展长基线光学合成孔径成像系统提供参考。
合成孔径 高分辨率成像 强度干涉 散斑干涉 关联成像 synthetic aperture high resolution imaging intensity interference speckle interference correlated imaging
1 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西 太原 030051
2 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
为解决相位图在去噪过程中出现的散斑噪声残留和边缘纹理模糊问题,基于正余弦分解提出了一种自适应全变分去噪方法。首先,用正余弦函数将原始相位图分解成两幅相位图;然后用自适应全变分算法处理分解后的相位图;最后,通过反正切运算合成去噪后的相位图,以快速去除大量散斑噪声并保留图像的边缘信息。对去噪结果进行定量评价和分析表明,与其他降噪方法相比,本方法得到的图像峰值信噪比提高了2.0 dB,且结构相似度较高。同时可以自适应地选择参数,减少去噪后相位图的波动性,改善相位图的质量。
测量与计量 散斑干涉技术 相位图 散斑噪声 正余弦分解 自适应全变分算法 中国激光
2020, 47(10): 1004004
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥230037
2 电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥230037
目前激光干扰基本是一对一干扰模式, 随着光电侦察传感器的大量使用, 激光干扰急需面向集群目标的多对多干扰手段。立足于解决对集群化光电成像侦察的有效压制干扰问题, 文中提出对集群光电成像传感器的多源协同相干激光干扰方法, 以视场外散斑相干合成干扰作为多对多干扰实现的基本思路, 探讨其相干干扰机理, 建模分析双光束相干激光干扰光电传感器作用效果并提出对集群目标的协同干扰模型。仿真结果表明, 激光入射角度是激光协同相干干扰的重要影响参数, 能够作为干扰站协同部署的依据。同时, 基于PSNR与MSE的图像质量评价结果表明, 相干叠加干扰与单光束干扰以及非相干叠加干扰相比具有明显优势。
激光干扰 多源干扰 散斑干扰 相干干扰 laser interference multi-source interference speckle interference coherent interference 红外与激光工程
2019, 48(4): 0406010
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所，绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部，北京 100088
为了证明光纤传光、光纤自聚焦透镜收集反馈光进行自混合散斑干涉的可行性，建立了自聚焦透镜收集效率的理论模型，重点研究了光纤自聚焦透镜的收集效率随其半径和工作距离的变化关系；从理论上证明了采用光纤传光、光纤自聚焦透镜收集反馈光进行自混合散斑干涉的可行性；最后搭建了实验装置，并进行了实验研究。结果表明，该装置可以获得较好的自混合散斑干涉信号；可以解决自由空间自混合散斑干涉测速系统工具距离短、易受环境干扰等问题。
激光技术 速度测量 自混合散斑干涉 自聚焦透镜 laser technique velocity measurement self-mixing speckle interference self-focus lens
为了解决散斑干涉计量中亚波长位移测量的困难，相移技术被广泛使用，但相移技术有其固有缺点，应用非常麻烦。这里提出一种不同于已往相移技术的全新微小位移测量方法。即把灰度等级法和散斑干涉计量相结合以实现对亚波长位移或变形的测量。克服了散斑干涉计量中变形或位移小于半个波长不产生完整条纹时计量困难的缺点，论述了其测量原理并进行了实验。实验结果很好地证明了上述方法的可行性。为精密散斑干涉计量提供了一种更简单有效的方法。
散斑干涉 灰度等级 纳米级位移 Savitzky－Golay滤波器 speckle interference gray level nanometer deformation Savitzky-Golay filter
兰州交通大学 数理与软件工程学院，兰州 730070
电子散斑干涉条纹的强噪声特性使其信噪比过低，常用的图像二值化、细化等算法对散斑干涉条纹的骨架提取都存在一定的不足，文章在对散斑条纹图像平滑去噪、对比度增强的预处理基础上，对其进行边缘提取、填充、细化，从而得到干涉条纹的中心骨架线，提出一种基于MATLAB的散班图像自动处理算法。结果表明：文中提出的干涉条纹的细化方法可以准确地找到骨架线，为获得面内位移场的等位移线图提供了一种新方法。
电子散斑干涉条纹 巴特沃兹滤波 边缘检测 Canny算子 种子填充 electronic speckle interference fringe Butterworth filter edge detection Canny operator seed filling
南京师范大学物理科学与技术学院, 南京 210097
在散斑和半导体激光器的自混合干涉理论的基础上,提出了基于法布里珀罗腔的自混合散斑干涉模型,对粗糙表面产生的激光器内自混合散斑干涉效应(SMSI)进行了详细的理论研究和分析,得到了粗糙腔条件下的激光动力学的数值解。模拟产生了高斯相关随机表面及其在夫琅禾费面上产生的散斑场,以及该散斑场与相干光场叠加所形成的光场,分析了这些情况中光强的统计特征,与已知实验情况进行了对比,模拟结果与已知统计结果相同。给出了粗糙表面运动时激光器输出增益的变化及其概率密度分布。对由于照明宽度和外腔长度的变化而给粗糙表面运动时激光器输出增益变化带来的影响进行了分析。实验结果和模拟结果相符。
激光技术 自混合散斑干涉 输出增益 概率密度函数
