红外与激光工程
2023, 52(9): 20220814
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 上海理工大学 医疗器械与食品学院, 上海 200093
提出一种基于多频段区域互信息(MRMI)的光学成像系统性能评价方法。由信息论出发,结合人类视觉系统(HVS)分频感知原理,利用小波变换将物面与像面图像分解为多个频段,分别计算各频段区域互信息(RMI),再由小波滤波器和MTF的空间频段积分比计算各频段RMI的权重系数,加权综合得到多频段区域互信息(MRMI)。实验分析了具有不同像散度的光学系统点光源成像,最终得到的评价参数MRMI随着光学系统像散度的不断增大而趋于减小,曲线拟合结果表明MRMI值与像散度呈幂函数关系,确定系数达0.981以上。与MTF等传统光学系统性能评价方法相比,MRMI值量化反映了光学系统的成像性能,且与人眼视觉感知相一致。
信息光学 光学成像系统性能评价 区域互信息 小波分解 人类视觉系统 information optics performance evaluation of optical imaging system regional mutual information wavelet decomposition human visual system
为提高非相干光码分多址(OCDMA)系统的安全性和光纤带宽利用率,采用p=5的素数码/素数码作为二维地址码设计了二维光编/解码器,并在OptiSystem软件中搭建了二维非相干OCDMA系统。仿真结果表明,二维非相干OCDMA系统能够实现信号传输。当存在多用户时,系统产生多址干扰(MAI),会恶化系统性能。仿真分析表明,在二维非相干OCDMA系统接收端引入光硬限幅器,可以有效抑制MAI,提高系统性能。
光编/解码器 二维非相干光码分多址系统 多址干扰 系统性能 optical encoder/decoder two-dimensional incoherent OCDMA system MAI system performance
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
无载波幅度相位 (Carrierless Amplitude and Phase,CAP)调制是一种数字化方式的正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点, 所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一种备选方案。首先通过比较CAP调制和QAM的功率谱分析了这两种调制方式的特性, 然后在大气信道仿真模型(Gamma-Gamma光强起伏分布模型)条件下, 基于Matlab仿真分析了滤波器滚降系数, 滤波器长度和采样时钟偏移对CAP调制无线光通信系统性能的影响并给出最优参数值。由仿真可知, 采样时钟偏移会引起接收端信号的相位偏移, 所以需要在接收端对相位畸变进行一定的补偿, 文中也对后期所需的均衡算法进行了一些研究, 希望能对以后CAP系统的设计有所帮助。最后对仿真结果进行了实验验证。
无线光通信 无载波幅度相位调制 正交幅度调制 系统性能 相位偏移 wireless optical communication carrierless amplitude and phase modulation quadrature amplitude modulation system performance phase shift 红外与激光工程
2017, 46(12): 1222004
中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川 绵阳 621999
相对于传统的电感电容( LC)谐振型感应电能传输系统,串并联(LCL)谐振型感应电能传输系统有更大的功率传输能力,但其特性更为复杂。针对 LCL型感应电能传输系统的高阶非线性和复杂的频率特性,利用系统的互感耦合模型,对系统的谐振参数匹配方法、变负载情况下系统的频率特性以及功率传输特性进行了分析研究,给出了系统原边谐振参数、传输功率和效率的计算方法,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。
串并联谐振 感应电能传输系统 参数匹配 系统性能 Inductor Capacitor Inductor resonance Inductive Power Transfer system parametercompensation system performance 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 615
哈尔滨工业大学空间光学工程研究中心,黑龙江 哈尔滨 150001
建立并提出了空间红外光学系统热控温度对光学系统性能的影响分析模型及方法。首先在有限元分析基础上,利用Zernike多项式表征热力学环境引起的光学表面形变,并考虑到温度对材料折射率的影响,完善了光学系统传递函数(MTF)分析模型,利用该模型可得出MTF在热力学和惯性载荷作用下的变化规律;然后从热辐射传输机理出发,建立了融入光学系统自身辐射的背景辐射计算模型,利用该模型可实现光学表面自身热辐射在像面产生辐照度的分析计算,从而提出了红外光学系统性能分析方法。最后针对实际空间红外光学系统,开展了系统性能随热控温度变化的分析实验。结果表明:当将系统热控温度设置为10 ℃时,可实现背景辐射下降48.6%的同时,光学系统MTF降低30%的应用需求。模型与方法可用于红外光学系统背景辐射水平和成像质量变化规律的研究,并应用于最佳热控温度的优化选择,为空间红外光学系统热控设计提供理论指导。
空间红外光学系统 系统性能分析方法 Zernike多项式 背景辐射计算模型 space infrared optical system analytical method of system performance Zernike polynomial MTF MTF calculation model of background radiation
中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300000
分析了目标红外辐射特征, 进行了外场等效红外信号源参数计算, 阐述了外场红外目标模拟系统的构建, 依据外场等效红外信号源参数的分析计算, 确定了红外外场目标模拟系统的主要参数, 介绍了红外目标模拟系统组成及工作原理。研究表明, 该系统能够充分体现红外系统在外场测试的目标特征, 可作为红外系统外场性能检测的重要手段。
红外信号源 红外目标模拟 红外系统性能检测 infrared signal source infrared target simulation performance test of infrared system
1 湘潭大学材料与光电物理学院, 湖南 湘潭 411105
2 武汉工程大学光电子系统技术研究所, 湖北 武汉 430205
针对军用红外光学系统的性能特性与其结构的密切关系,深入研究和比较传统与现代系统结构形式的技术特点。在提出军用红外光学系统性能特性的基础上,归纳总结传统折射式、反射式和折反式红外光学系统结构形式的技术要点,对现代红外光学系统中折衍混合、离轴三反、双视场、自适应、合成孔径等结构进行特点分析,从技术上比较传统红外光学系统和现代红外光学系统的特点与局限性,对军用红外光学系统结构设计选型与进一步研究具有一定的理论指导作用和意义。
军用红外光学 系统性能 结构形式 技术特点 技术分析 Key words:military infrared optics system performance structural form technical features technical analysis
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
<作者>利用自适应光学技术进行光束净化是高能激光系统中一项重要的研究内容。为实现光束净化系统的小型化和低成本,基于系统性能评价函数无模型最优化的波前畸变校正方法是适合的技术方案。就随机并行梯度下降(SPGD)最优化算法在光束净化系统中的应用展开研究。针对高能激光束常见的像差分布进行了SPGD波前校正的数值模拟,在此基础上构建了37单元自适应光学光束净化实验平台,讨论了双边扰动梯度估计和迭代增益系数自适应变化对算法收敛特性的影响。数值模拟与实验结果验证了SPGD算法对不同程度波前畸变的校正能力,表明了SPGD光束净化方案的可行性。
自适应光学 光束净化 随机并行梯度下降 系统性能评价函数 无模型最优化 数值模拟
浙江大学国家光学仪器工程技术研究中心,浙江,杭州,310027
生物芯片扫描仪是生物芯片技术应用中的关键仪器,激光共聚焦成像的原理,着重介绍一种光学扫描和机械扫描相结合的双波长激光共聚焦生物芯片扫描仪,在保证分辨力、灵敏度等重要性能指标的前提下提高了扫描速度和扫描效率,最后对系统性能做了简要分析.
生物芯片扫描仪 激光共聚焦成像 光学扫描和机械扫描相结合 系统性能