红外与激光工程
2022, 51(7): 20210756
北京化工大学 材料科学与工程学院,北京 100029
通过外场实现手性液晶选择性反射的动态调控是目前的重要研究方向之一。近年来人们发现了一种特殊的向列相——扭曲-弯曲向列相(Twist-bend Nematic,Ntb),其与手性分子的混合物在电场诱导下可以形成一种具有斜螺旋结构的新型胆甾相,称为倾斜螺旋胆甾相(Oblique Heliconical Cholesterics,ChOH)。不同于普通胆甾相的电场调制性能,ChOH的螺距在一定范围内随电场强度增大而减小,因此可以实现从紫外到近红外宽光谱范围的选择性反射。这一特性引起了研究人员的广泛关注,也使得ChOH液晶材料在全色反射显示器、智能窗户、可调谐滤波器、全息以及其他应用领域有巨大的应用潜力。本文在简述ChOH液晶的特征基础上,重点总结了近年来外场调控ChOH液晶以及聚合物复合ChOH液晶的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。
液晶 倾斜螺旋胆甾相 动态调制 反射色 liquid crystal oblique heliconical cholesterics dynamic modulation reflection color
苏州科技大学电子与信息工程学院, 江苏 苏州 215009
运动模糊是影响液晶显示系统所得图像质量的关键因素之一,显示系统慢响应、保持型显示特性、人眼平滑追踪及视觉积分效应共同导致了动态图像感知模糊。为了研究提升液晶显示动态图像质量的方法,基于人眼平滑追踪理论建立了图像运动补偿预处理及液晶显示动态图像人眼感知效果模拟模型,同时针对二进制8位显示系统和二进制10位显示系统提出了不同的自适应运动补偿预处理方法。研究通过视觉感知实验对动态图像运动补偿效果进行了主观评价和统计分析。结果表明,针对8位显示系统的补偿方法对动态图像感知效果有显著性提升,提升率为11.11%;而针对10位显示系统的补偿方法则可以达到接近原静止图像的感知效果,提升率为112.75%。研究结果可为液晶显示系统所得动态图像质量的提升提供理论参考。
图像处理 液晶响应 视觉感知 动态调制传递函数 运动补偿 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2410004
1 苏州科技大学 电子与信息工程学院,江苏 苏州 215009
2 苏州科技大学 苏州智慧城市研究院,江苏 苏州 215009
液晶显示系统中,保持型显示特性以及慢响应是造成动态图像质量低下的主要原因。为了研究液晶显示动态图像质量的影响因素,建立了液晶显示动态图像感知效果的模拟模型。模拟模型以显示器的不同响应速度、帧频、背光占空比为参数,同时针对不同类型的显示图像模拟出人眼最终感知的动态图像效果。通过视觉感知实验对模拟图像进行评价并统计分析实验结果。结果表明,背光占空比调制可有效提高动态图像质量,响应速度的快慢与动态图像质量呈正相关关系,帧频提高对动态图像质量的提升受响应速度的限制,即两者之间存在交叉影响。研究结果可为液晶显示系统动态图像质量的提升途径提供理论参考。
运动模糊 液晶响应 视觉感知 动态调制传递函数 motion blur liquid crystal response visual perception dynamic modulation transfer function
1 微光夜视技术重点实验室, 陕西西安 710065
2 昆明物理研究所, 云南昆明 650223
在微光像增强型电荷耦合器件(Intensified Charge-coupled Device, ICCD)积分时间内, 空间振动影响微光 ICCD相机的成像, 导致成像质量下降。对于振动环境下微光 ICCD相机成像, 采用动态调制传递函数( modulation transfer function, MTF)评价空间振动对成像质量影响。结合微光 ICCD相机特有结构, 提出微光 ICCD相机的动态 MTF理论模型, 分析低频正弦振动及高频正弦振动中, 振动幅度、振动周期、积分时间等不同因素对成像质量的影响。
微光 ICCD相机, 动态调制传递函数, 正弦振动 low-light-level ICCD, dynamic MTF, sinusoidal vibr
何宇龙 1,2,3,***宁禹 1,2,3,**姜宗福 1,2,3,*孙全 1,2,3张明 1,2,3
1 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
光场相机波前传感器是一种新型的波前传感器,具有视场大、动态范围大的优势,但由于存在信号饱和现象,光场相机的线性度和波前传感精度较低。利用动态调制提高光场相机的线性度和波前传感精度,理论分析了光场相机波前传感的原理与特性,利用MATLAB软件对光场相机在动态调制时的波前闭环校正效果进行数值模拟,并与无调制光场相机的模拟结果进行对比分析。仿真结果表明:光场相机在动态调制时的测量精度高,校正效果较好,校正后远场光斑的斯特列尔比大于0.8,波前传感性能优于无调制光场相机。
传感器 自适应光学 波前传感器 光场相机 动态调制 数值模拟
1 第四军医大学 生物医学工程系,陕西 西安 710032
2 清华大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
激光强回馈系统与弱回馈系统相比,在无任何电子细分条件下就可获得纳米级的分辨率。但是,由于其回馈水平高,容易发生模式转换或偏振跳变,稳频十分困难。提出了一种激光强回馈系统的动态调制稳频方法,研究了动态调制稳频中的零点定位、清零补偿等关键技术及算法。实验结果表明,通过采用动态调制稳频技术,消除了激光强回馈系统中的模式转移及偏振跳变现象,获得了调制均匀、幅值相等的回馈条纹,有效地解决了激光强回馈系统的稳频问题,大大提高了系统的抗干扰能力,对进一步研究高精度强回馈测量系统具有重要意义。
稳频技术 激光强回馈 动态调制 frequency stabilization technology laser strong optical feedback dynamic modulation